Sistema portátil de potabilización de agua de mar con energía fotovoltaica
Investigadores estadounidenses han desarrollado una unidad de desalinización portátil que genera agua potable sin filtros ni bombas de alta presión. El dispositivo se alimenta únicamente de energía solar y sólo requiere 20 W de potencia por litro.
Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han construido un sistema portátil de desalinización de agua de mar para la producción de agua potable en lugares remotos, sin conexión a la red eléctrica.
El sistema consta de un controlador, bombas y una batería y está integrado en una unidad portátil que pesa 9,25 kg y mide 42 cm × 33,5 cm × 19 cm. Puede producir 0,33 litros por hora y puede controlarse mediante un smartphone.
Los investigadores utilizaron la inteligencia artificial para mejorar la técnica de polarización de la concentración de iones (ICP) del dispositivo, que en el sistema propuesto aplica un campo eléctrico a las membranas colocadas por encima y por debajo de un canal de agua.
«Las membranas repelen las partículas cargadas positiva o negativamente -incluidas las moléculas de sal, las bacterias y los virus- a medida que pasan», explicaron. «Las partículas cargadas se canalizan en una segunda corriente de agua que finalmente se descarga».
Dijeron que esta mejora elimina tanto los sólidos disueltos como los suspendidos y permite que el sistema requiera un menor consumo de energía, ya que sólo necesita una bomba de baja presión. También utilizaron la electrodiálisis, que es un proceso de separación de iones en soluciones salinas, para eliminar los iones salinos restantes que el proceso ICP no puede eliminar.
«La configuración óptima incluye un proceso ICP de dos etapas, con agua que fluye a través de seis módulos en la primera etapa y luego a través de tres en la segunda etapa, seguido de un único proceso de electrodiálisis», dijeron.
Los académicos probaron el dispositivo en la playa Carson de Boston, utilizando agua con diferentes niveles de salinidad y turbidez. Comprobaron que es capaz de desalinizar agua salobre y agua de mar para convertirla en agua potable.
«Además, el proceso también puede reducir los sólidos en suspensión al menos en un factor de 10 a partir del agua de origen, lo que da como resultado un agua cristalina (<1 NTU) incluso a partir del agua de origen con una turbidez superior a 30 NTU», dijeron.
El prototipo sólo requiere 20 W de potencia por litro. «Ahora mismo, estamos impulsando nuestra investigación para aumentar esa tasa de producción», dijeron los investigadores del MIT. Presentaron el dispositivo en «Portable Seawater Desalination System for Generating Drinkable Water in Remote Locations» (Sistema portátil de desalinización de agua de mapara generar agua potable en lugares remotos), que se publicó recientemente en ACS Publications.
Fuente:
PV magazine