Desalación portátil

El agua potable es generalmente escasa a raíz de desastres naturales como el terremoto en Haití o el huracán Katrina. En las zonas de desastre cercanas al océano, convertir el agua salada del mar en agua dulce potable parece una obviedad, pero esto generalmente requiere plantas desalinizadoras a gran escala y mucha energía eléctrica confiable, ninguna de las cuales estaba disponible en Haití o Nueva Orleans.

camino acuático : Una sola unidad del nuevo dispositivo de desalinización, fabricada sobre una capa de silicona.

Ahora, los investigadores del MIT y de Corea están desarrollando una tecnología que podría usarse en pequeñas unidades de desalinización portátiles alimentadas por células solares o baterías en lugar de generadores diésel. Dichos dispositivos, que eliminarían virus, bacterias y otros contaminantes, así como la sal, podrían producir suficiente agua dulce para una familia o una pequeña aldea. Llevarlos a lugares donde se necesita agua sería más eficiente que tratar de transportar agua, especialmente si las carreteras no son transitables. Si bien están diseñados para uso de emergencia, los dispositivos también podrían usarse en ubicaciones remotas junto al mar en países en desarrollo.

Esta historia fue parte de nuestro número de julio de 2010

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La nueva técnica explota un fenómeno llamado polarización por concentración de iones para separar sales y microbios del agua. Un chorro de agua salada fluye a través de un dispositivo del tamaño de un microchip en un microcanal que se divide en dos ramas. En la división, el canal está conectado a un nanocanal cubierto con una membrana selectiva de iones hecha de Nafion, un polímero sintético. Cuando pasa una corriente a través de la membrana, se crea una barrera electrostática que repele las partículas cargadas como la sal, los virus y los microbios, empujándolos hacia una rama del canal portador de agua y permitiendo que el agua potable fresca fluya a través de la otra. Debido a que no pasa agua a través de la membrana, las partículas no la obstruyen, un problema que puede afectar a las tecnologías de desalinización basadas en ósmosis inversa.

El proceso funciona a escala microscópica, por lo que cada dispositivo procesaría solo cantidades mínimas de agua. Pero una matriz con 1.600 unidades, fabricada sobre una oblea de unos 20 centímetros de diámetro, podría purificar unos 18 litros por hora. Todo el conjunto podría caber en un recipiente del tamaño de una cafetera. A diferencia de los sistemas de ósmosis inversa, que requieren bombas para empujar el agua a través de una membrana, sería impulsado por gravedad. El agua salada se vertía en la parte superior del recipiente y el agua dulce y la salmuera concentrada fluían de dos grifos en la parte inferior.

El nuevo enfoque se describe en un artículo en Nanotecnología de la naturaleza por el asociado postdoctoral Sung Jae Kim y el profesor asociado Jongyoon Han, ambos en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, y colegas en Corea.

En una prueba con una celda de una sola unidad, utilizando agua de mar con contaminantes agregados, la unidad eliminó más del 99 por ciento de la sal y otros contaminantes. Los investigadores planean producir una matriz de 100 unidades para demostrar la escalabilidad del proceso.

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