Fácil desalinización

Cortesía de los investigadores

Cuando el agua utilizada en muchos sistemas industriales se evapora, las sales y otros minerales disueltos pueden quedar en las superficies de los componentes, donde finalmente degradan los equipos, bloquean las tuberías y reducen la eficiencia de importantes procesos de intercambio de calor. Ahora, los investigadores del MIT han descubierto un fenómeno que podría ayudar a resolver este problema y convertir potencialmente los contaminantes en productos útiles y, como beneficio adicional, se ve realmente genial.

Samantha McBride, PhD '20, Henri-Louis Girard, PhD '20, y Kripa Varanasi, profesora de ingeniería mecánica, presentado que si a las superficies se les da una textura a nanoescala que repele el agua y luego se aplica calor, las sales disueltas se cristalizan de una manera distintiva: forman una capa esférica parcial que se eleva sobre un conjunto de patas delgadas, creando formas microscópicas que los investigadores llaman bichos de cristal. Eventualmente, las piernas crecen tanto que no pueden soportar el peso de la criatura, y la gota de sal se rompe y cae o es arrastrada.

Al variar la cantidad de calor a lo largo de la superficie, es posible hacer que las formaciones de cristales rueden en una dirección específica. Cuanto más alta es la temperatura, más rápido crecen y se levantan, lo que minimiza la cantidad de tiempo que los cristales bloquean la superficie.

Prevenir el ensuciamiento de los intercambiadores de calor es un beneficio potencial especialmente importante: según Varanasi, este problema le cuesta a EE. UU. y otras naciones industrializadas un cuarto de punto porcentual del PIB. También dice que el proceso podría hacer posible el uso de agua salada sin tratar para algunos sistemas de enfriamiento industrial que, de lo contrario, consumirían miles de millones de galones de agua dulce valiosa. En algunas situaciones, las sales recuperadas y otros minerales podrían incluso ser productos comercializables.

Los métodos para hacer que las texturas produzcan una superficie repelente al agua ya están bien desarrollados, dice Varanasi, por lo que implementar este proceso a escala industrial debería ser relativamente rápido.

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