La desalinización permite obtener agua dulce a partir del agua de mar, pero deja detrás un problema difícil de gestionar: una salmuera cada vez más concentrada.
Ahora, investigadores de Khalifa University, en Emiratos Árabes Unidos, desarrollaron un sistema experimental que intenta resolver precisamente esa etapa. En lugar de evitar completamente que la sal cristalice, el dispositivo controla dónde se acumula y facilita posteriormente su desprendimiento.
El resultado es un evaporador solar que puede mantener gran parte de su superficie activa incluso trabajando con concentraciones de sal muy superiores a las del agua de mar.
Una superficie diseñada para que la sal se vaya hacia los bordes
El sistema utiliza una estructura de dos capas que incluye una malla de titanio nanoestructurada y una superficie fototérmica basada en PDMS, un polímero de silicona.
Cuando recibe radiación solar, el calor se concentra cerca de la superficie donde ocurre la evaporación. El agua asciende mediante capilaridad y se transforma en vapor, mientras que la geometría del dispositivo favorece el desplazamiento de los iones hacia los extremos.
De esta manera, los cristales de sal se forman principalmente en los bordes y no sobre toda la zona encargada de absorber la energía solar.
Eso resulta importante porque uno de los grandes problemas de los evaporadores solares es precisamente la formación de costras de sal que bloquean la luz y reducen rápidamente su rendimiento.
Funcionó incluso con una salmuera al 20 %
Los investigadores probaron el dispositivo con una solución que contenía un 20 % de sal en masa, una concentración muy superior al aproximadamente 3,5 % presente normalmente en el agua de mar.
En esas condiciones, el sistema mantuvo una tasa neta de evaporación de al menos 1,2 kilogramos por metro cuadrado y por hora.
Después de 12 horas de funcionamiento bajo iluminación, los depósitos de sal cubrían menos del 10 % de la superficie activa.
La sal puede desprenderse sin motores
El detalle más llamativo aparece cuando desaparece la luz.
La superficie de PDMS presenta una baja adhesión frente a los cristales. Durante el periodo nocturno, cuando cambia el transporte de agua y cesa la evaporación solar, los depósitos acumulados pueden aumentar de tamaño, perder contacto con la superficie y terminar desprendiéndose por su propio peso.
No significa que la sal desaparezca: continúa siendo necesario recogerla y gestionarla. La ventaja es que deja de permanecer adherida sobre la zona que necesita absorber radiación.
No pretende sustituir todavía a las desaladoras
El dispositivo tampoco debe entenderse como un reemplazo inmediato de las grandes instalaciones de ósmosis inversa.
Estas plantas utilizan membranas y presión para producir enormes cantidades de agua potable de manera continua. El nuevo sistema apunta más bien al tratamiento posterior de las salmueras extremadamente concentradas que esos procesos pueden generar.
Una posible aplicación sería combinar ambas tecnologías: utilizar ósmosis inversa para producir la mayor parte del agua dulce y emplear después evaporación solar para seguir reduciendo el volumen del residuo líquido.
La tecnología sigue siendo experimental y todavía debe demostrar su funcionamiento durante largos periodos, su costo a gran escala y su comportamiento con salmueras industriales complejas.
Pero controlar uno de los enemigos más persistentes de la evaporación solar —la propia sal— podría convertirla en una herramienta interesante para recuperar más agua de corrientes que actualmente resultan difíciles de tratar.
