Miles de millones de personas en el mundo todavía no cuentan con acceso a agua potable segura.

En este contexto, la desalinización se ha convertido en una alternativa cada vez más utilizada por distintas regiones que dependen del agua de mar para obtener este recurso.

Sin embargo, los métodos convencionales presentan algunos inconvenientes.

La ósmosis inversa y la destilación térmica pueden requerir grandes cantidades de energía y, además, generan un residuo conocido como salmuera: agua con una concentración muy elevada de sales y minerales.

Cuando esta es devuelta al océano, puede aumentar la salinidad local y disminuir los niveles de oxígeno, generando condiciones perjudiciales para organismos marinos.

Ahora, investigadores de la Universidad de Rochester, en Estados Unidos, desarrollaron un sistema de desalinización solar que busca evitar este problema. El método fue descrito en un artículo publicado en la revista Light: Science & Applications.

La investigación fue liderada por Chunlei Guo, profesor de óptica y física de la Universidad de Rochester.

Un panel que utiliza la luz solar

La tecnología utiliza paneles de metal negro tratados con láseres de femtosegundos, pulsos de luz extremadamente breves que modifican su superficie.

Esto permite que el material absorba gran parte de la luz solar y que el agua se extienda sobre él en una capa muy fina.

Al recibir la radiación solar, esa capa de agua de mar se calienta y se evapora. El agua se transforma en vapor, pero la sal y otros minerales que estaban disueltos en ella permanecen sobre el panel.

Para evitar que estos residuos se acumulen en la zona de evaporación, los investigadores diseñaron pequeños surcos que los desplazan hacia los bordes del panel, donde pueden ser recolectados.

El sistema aprovecha para ello el llamado “efecto del anillo de café”. Cuando una gota de café se seca, el agua se evapora, mientras que sus partículas tienden a concentrarse en los bordes.

Los investigadores utilizan un principio similar para llevar las sales hacia los extremos del panel, evitando que formen una capa que pueda bloquear su funcionamiento.

Probado con agua de tres océanos

Uno de los principales desafíos de la desalinización solar es evitar la acumulación de minerales.

El problema es especialmente complejo cuando se utiliza agua de mar real, que contiene magnesio, calcio y otras sustancias, además del cloruro de sodio.

Los investigadores probaron su sistema con agua de mar recolectada en los océanos Pacífico, Atlántico e Índico.

En los experimentos, las sales fueron desplazadas hacia la zona pasiva y pudieron ser recolectadas posteriormente, sin reducir la eficiencia de desalinización.

De esta manera, el sistema extrae casi el 100% de las sales disueltas en forma sólida, en lugar de producir salmuera líquida.