Un equipo de científicos de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado una tecnología para la purificación de agua con base en hidrogeles nanoestructurados jerárquicamente (HNE, por sus siglas en inglés) y un diseño geométrico en forma de paraguas que permite descontaminar el agua de mar, de lagos y de lluvia. La tecnología logró una tasa de evaporación muy alta y una eficiencia del 91,1 %. Los nanocanales estrechos selectivos dieron una resistencia a largo plazo a la salinidad que afecta a los dispositivos convencionales. Se alimenta de energía solar siendo así una tecnología verde, publicaron recientemente en EcoMat.

De acuerdo con los científicos, la innovadora tecnología permite eliminar microrganismos y sustancias sólidas en las fuentes de agua y producir directamente agua limpia. Para un mejor confinamiento de la energía térmica, los HNE se empaquetaron en un diseño en forma de sombrilla para bloquear la transferencia de calor a la fuente de agua e incrementar la eficiencia en la evaporación y purificación del agua.

Para comprobar el rendimiento y la eficiencia de la tecnología, los investigadores evaluaron la calidad del agua del lago Dushu y de las lluvias en la ciudad china de Suzhou. El prototipo parece un paraguas con un dosel cuadrado. La superficie superior captura la luz del sol y el calor absorbido se conduce al interior del dispositivo, mientras que el ‘mango’ de la sombrilla con el HNE empaquetado absorbe continuamente el agua de la fuente de abasto. El agua limpia se produce en la superficie del dosel para su recolección.

Los científicos manifestaron este jueves, a South China Morning Post (SCMP), que se llevaron una “grata sorpresa” al confirmar la alta capacidad de purificación del dispositivo. También consideran que han resuelto el problema de la precipitación de sal que se acumula con el tiempo en las superficies de los evaporadores o membranas de agua tradicionales, lo que podía haber reducido su eficiencia si no encontraban una forma para solucionarlo.

“Nuestro dispositivo tiene una resistencia a la sal que permite un trabajo estable a largo plazo, y el secreto radica en la estructura interna preparada por un método experimental único”, dijo a SCMP Li Lianhui, científico de materiales y coautor de este estudio.

Nuevo dispositivo extrae agua del aire de desiertos para producir hidrógeno verde

“Existe un largo número de países sin litoral en el mundo que no tienen acceso directo al agua de mar, pero sí a la de los lagos, siendo estos frecuentemente su fuente de vida. Debido a que estos lagos de agua dulce a menudo albergan microbios que pueden propagar una variedad de enfermedades, es importante purificar esta agua”, se lee en artículo científico. Con esta motivación, los científicos pretenden ser parte de la solución a los diferentes problemas relacionados con la crisis del agua, como enfermedades infecciosas y la pobreza.

También para producir electricidad

Los investigadores, dirigidos por el profesor Zhang Ting del Instituto Suzhou de Nanotecnología y Nanobiónica de la Academia China de Ciencias, dijeron a SCMP que su diseño algún día podría proporcionar una fuente inagotable de agua potable, junto con suficiente energía utilizable para alimentar dispositivos portátiles y otras aplicaciones.

De hecho, este mismo equipo de investigadores desarrolló un generador de energía hidrovoltaica con base en HNE. Vieron que esta gelatina puede mejorar efectivamente la conducción de calor entre el generador hidrovoltaico y el entorno cercano, aumentando así la tasa de evaporación del agua para mejorar el voltaje de salida. De este modo lograron un voltaje estable de 6,4 V.Publicaron los resultados en Nature Communications.