Evaporador solar basado en óxidos ternarios de cobre, manganeso y cromo desaliniza agua 7 veces más rápido que la tasa natural.
- Agua dulce sin electricidad.
- Luz solar como única fuente de energía.
- Material fototérmico de nueva generación.
- Producción rápida y continua.
- Diseño que evita la acumulación de sal.
- Aplicación directa en islas y zonas sin red eléctrica.
Evaporador solar de alto rendimiento transforma rápidamente el agua de mar en agua potable
Un equipo de investigación vinculado a la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) ha presentado un evaporador solar capaz de convertir agua de mar en agua potable utilizando únicamente la radiación solar. Sin cables. Sin baterías. Sin sistemas externos de bombeo. Una solución pensada, sobre todo, para lugares donde la electricidad no siempre llega, pero el sol sí.
La tecnología apunta directamente a uno de los grandes desafíos del siglo: el acceso al agua dulce en regiones costeras, comunidades insulares y zonas áridas en desarrollo. No como un experimento de laboratorio, sino como un sistema con vocación de uso real, modular y escalable.
Bajo la dirección del profesor Ji-Hyun Jang, de la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST, el equipo desarrolló un evaporador basado en un óxido ternario fototérmico que aprovecha la luz solar para generar calor de forma extremadamente eficiente. Colocado sobre la superficie del agua de mar, el dispositivo calienta la capa superior, provoca la evaporación y permite que el vapor se condense en forma de agua dulce, lista para su recogida.
Las pruebas de rendimiento muestran una cifra que no pasa desapercibida: una superficie de 1 metro cuadrado puede producir aproximadamente 4,1 litros de agua limpia por hora, una tasa cercana a siete veces la evaporación natural del agua de mar. Dentro del campo de los materiales basados en óxidos, se sitúa entre los sistemas más rápidos documentados hasta ahora.
El trabajo fue publicado en la revista Advanced Materials bajo el título “Scalable Solar Evaporator Based on Bandgap Engineered CuMnCrO₄ Spinel Oxide with Salt-Resistant Property for Contaminated Seawater”, marcando un paso relevante en la integración entre ciencia de materiales y soluciones de sostenibilidad hídrica.
Cómo funciona el nuevo material
El corazón del sistema es un material fototérmico diseñado a nivel electrónico. En términos sencillos, se trata de una superficie capaz de absorber la luz del sol y transformarla casi por completo en calor. Lo que diferencia a esta propuesta de otras anteriores es su capacidad para capturar una franja mucho más amplia del espectro solar.
Los investigadores partieron de un óxido de manganeso resistente a la corrosión y sustituyeron parte de ese manganeso por cobre y cromo, dando lugar a un óxido ternario tipo espinela. A través de un proceso conocido como ingeniería de banda prohibida (bandgap engineering), ajustaron la estructura electrónica del material para que absorbiera no solo luz visible, sino también radiación ultravioleta y parte del infrarrojo cercano.
El resultado es una superficie que aprovecha aproximadamente el 97,2 % de la radiación solar incidente. En la práctica, eso se traduce en temperaturas superficiales que pueden alcanzar los 80 grados Celsius, muy por encima de los valores habituales en materiales similares, que suelen quedarse entre los 63 y los 74 grados.
Este aumento térmico no es solo una cuestión de eficiencia. Permite acelerar el proceso de evaporación sin necesidad de sistemas presurizados ni componentes mecánicos, reduciendo puntos de fallo y costes de mantenimiento. Menos piezas. Menos dependencia tecnológica. Más robustez para entornos complicados.
Un diseño innovador evita la acumulación de sal
Uno de los problemas clásicos de la desalación solar es la acumulación de sal en la superficie evaporadora. Con el tiempo, esa capa cristalina bloquea la absorción de luz y reduce drásticamente el rendimiento del sistema. Aquí es donde entra en juego el diseño físico del dispositivo.
El evaporador adopta una estructura en forma de U invertida, recubierta por el material fototérmico en la zona de contacto con el agua. En su interior incorpora fibras capilares que transportan el agua por acción de mecha y un tejido de poliéster hidrofóbico que guía los iones de sal hacia el exterior.
De este modo, mientras el agua asciende y se evapora, la sal sigue su propio camino y no se deposita en la superficie caliente. Un equilibrio simple, pero eficaz, entre física de fluidos y diseño de materiales. El sistema se mantiene limpio, estable y operativo durante más tiempo, incluso en condiciones de alta salinidad o con agua contaminada.
En palabras del propio profesor Jang, el avance no se limita a un mejor material, sino a una mejora estructural del conjunto: absorción de luz más amplia, mayor eficiencia térmica y estabilidad a largo plazo, tres factores clave para que la tecnología salga del laboratorio y llegue al terreno.
Potencial
Este tipo de tecnología no pretende sustituir a las grandes plantas desaladoras, sino complementarlas allí donde las infraestructuras no llegan. Su mayor valor está en la descentralización del acceso al agua.
Imaginemos plataformas flotantes en pequeñas islas, sistemas integrados en puertos pesqueros o módulos instalados en costas rurales que hoy dependen de camiones cisterna. Con el tiempo, una red de evaporadores solares podría convertirse en una infraestructura hídrica distribuida, adaptada a la escala local.
Además, el uso de materiales estables y resistentes a la corrosión reduce la necesidad de reemplazos frecuentes, lo que también tiene un impacto ambiental positivo a lo largo del ciclo de vida del sistema.
No es una solución mágica. Pero sí una pieza más, muy concreta y muy realista, en el puzle de cómo garantizar agua limpia en un planeta cada vez más presionado por el clima, la población y el consumo. A veces, lo más transformador no es lo más complejo. A veces, basta con aprender a usar mejor algo tan simple —y tan potente— como la luz del sol.
Vía UNIST
Más información: Rana Muhammad Irfan et al, Scalable Solar Evaporator Based on Bandgap Engineered CuMnCrO4Spinel Oxide with Salt‐Resistant Property for Contaminated Seawater, Advanced Materials (2025). DOI: 10.1002/adma.202517285
Antonio Perez dice
sería algo muy útil para la evaporación de purines de ganado en balsas donde se acumulan.