Purificar agua usando el poder de la luz del sol
Un equipo de investigación internacional ha sido capaz de transformar agua salobre y agua de mar en agua potable segura y limpia en menos de 30 minutos utilizando MOFs (metal-organic frameworks) y luz solar.
En un descubrimiento que podría proporcionar agua potable a millones de personas en todo el mundo, los investigadores no solo pudieron filtrar las partículas nocivas del agua y generar 139,5 litros de agua limpia por kilogramo de MOF al día, sino que también realizaron esta tarea de manera más eficiente desde el punto de vista energético que las prácticas actuales de desalinización.
La Organización Mundial de la Salud sugiere que el agua potable de buena calidad debe tener un total de sólidos disueltos (TDS) de <600 partes por millón (ppm). Los investigadores pudieron lograr un TDS de <500 ppm en solo 30 minutos y regenerar el MOF para su reutilización en cuatro minutos bajo la luz del sol.
Esta primera investigación mundial fue publicada en la prestigiosa revista Nature Sustainability.
El autor principal, el profesor Huanting Wang, del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Monash (Australia), dijo que esta labor abría una nueva dirección para el diseño de materiales que respondan a estímulos para la desalinización y la purificación del agua de manera eficiente y sostenible.
«La desalinización se ha utilizado para hacer frente a la creciente escasez de agua en todo el mundo. Debido a la disponibilidad de agua salobre y agua de mar, y porque los procesos de desalinización son fiables, el agua tratada puede integrarse en los sistemas acuáticos existentes con un mínimo de riesgos para la salud», dijo el Profesor Wang.
«Pero los procesos de desalinización térmica por evaporación son intensivos en energía, y otras tecnologías, como la ósmosis inversa, tienen una serie de inconvenientes, entre ellos el alto consumo de energía y el uso de productos químicos en la limpieza de las membranas y la descloración».
«La luz solar es la fuente de energía más abundante y renovable de la Tierra. Nuestro desarrollo de un nuevo proceso de desalinización por adsorción mediante el uso de la luz solar para la regeneración proporciona una solución de desalinización eficiente en cuanto a la energía y sostenible desde el punto de vista ambiental».
Los MOF (materiales metal-orgánico estructurados) son una clase de compuestos formados por iones metálicos que forman un material cristalino con la mayor área de superficie que se conoce. De hecho, los MOF son tan porosos que pueden encajar toda la superficie de un campo de fútbol en una cucharilla.
El equipo de investigación creó un MOF dedicado llamado PSP-MIL-53. Los investigadores demostraron que el PSP-MIL-53 era capaz de producir 139,5 litros de agua dulce por kilogramo de MOF al día, con un bajo consumo de energía. Esto fue a partir de la desalinización de 2.233 ppm de agua procedente de un río, lago o acuífero.
El profesor Wang dijo que esto pone de relieve la durabilidad y la sostenibilidad de la utilización de este MOF para futuras soluciones de agua limpia.
«Este estudio ha demostrado con éxito que los MOF fotorresistentes son un adsorbente prometedor, energéticamente eficiente y sostenible para la desalinización», dijo el Profesor Wang.
«Nuestro trabajo proporciona una nueva y emocionante ruta para el diseño de materiales funcionales para el uso de energía solar con el fin de reducir la demanda de energía y mejorar la sostenibilidad de la desalinización del agua». (Fuente: NCYT Amazings)
