El dispositivo combina un panel solar fotovoltaico tradicional y una unidad de destilación que consta de tres membranas. El exceso de calor producido por el módulo fotovoltaico se recupera para producir vapor y purificar agua contaminada o salada.
La producción de electricidad y el acceso al agua potable son dos de los mayores problemas de los países en desarrollo: si, por un lado, la generación de electricidad está vinculada al agua (en Europa, el 50% del consumo de agua es atribuible a las centrales energéticas), por otro, la producción de recursos de agua potable en contextos particularmente áridos requiere grandes cantidades de energía (como las plantas desalinizadoras).
Para resolver ambos problemas con una sola solución, un equipo de investigadores de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología de Arabia Saudí ha desarrollado un módulo fotovoltaico capaz de producir electricidad y, al mismo tiempo, purificar agua contaminada o salada.
El dispositivo consiste en un módulo fotovoltaico tradicional con células de silicio por debajo del cual se ha instalado una unidad de destilación compuesta por 3 capas de membranas en las que puede fluir agua salada, salobre o contaminada.
Parte del calor producido por las células fotovoltaicas es recuperado por la unidad de destilación: el sistema permite calentar a temperaturas relativamente bajas el agua que, al pasar a través de la primera membrana, libera sales y contaminante. El agua caliente también desencadena el mismo proceso en la capa de membrana inferior, en un proceso en cascada que optimiza el calor producido por el módulo fotovoltaico.
El procedimiento también es útil para purificar agua muy contaminada por metales pesados: en las muestras analizadas, los niveles de plomo, cobre, sodio, calcio y magnesio presentes en el agua tratada estaban siempre muy por debajo de los límites recomendados por la Organización Mundial de la Salud.
La innovación fue presentada en una publicación en la revista científica Nature Communications. Según los investigadores, el rendimiento del módulo fotovoltaico debería ser superior al 11% y no estaría limitado por la incorporación de la unidad de purificación.
El calor residual de los paneles fotovoltaicos siempre ha sido ignorado y hasta ahora nadie ha tratado de considerarlo un recurso.
Peng Wang, autor principal del estudio de la Universidad Rey Abdullah.
El dispositivo también resolvería problemas logísticos, ya que tanto las plantas desaladoras como las plantas fotovoltaicas industriales requieren grandes espacios. Los investigadores saudíes imaginaron que el uso a gran escala del dispositivo podría producir el 10% del agua potable consumida en 2017.
Este método podría utilizarse en las zonas costeras siempre y cuando no se trate de suministrar agua potable a ciudades de más de un millón de habitantes, ya que se trata de una tecnología adecuada para suministrar agua a pequeña y mediana escala.
Peng Wang.
Vía: wdrc.kaust.edu.sa
Más información: www.nature.com
Deja una respuesta