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Este nuevo dispositivo de energía solar puede convertir el agua salada en potable y producir energía al mismo tiempo

A woman moves a solar panel during an installation on a roof in San Francisco, California.
Una mujer mueve un panel solar durante su instalación en un tejado en San Francisco, California. Justin Sullivan/Getty
  • Las plantas de energía necesitan agua para generar electricidad y, a su vez, también se requiere electricidad para desalinizar el agua. 
  • Esta relación recíproca, conocida como el nexo entre agua y energía, implica que producir uno de ellos puede mermar los recursos del otro. 
  • Sin embargo, un grupo de investigadores han desarrollado, recientemente, un dispositivo que puede desalinizar el agua y producir electricidad al mismo tiempo utilizando el calor de los paneles solares para potenciar el proceso de filtración del agua.  
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El mundo necesita las dos cosas, tanto electricidad como agua potable, pero producir uno de estos recursos puede agotar el otro.

En Estados Unidos, el sistema público de agua suma cerca del 6% del consumo de electricidad nacional, ya que potabilizar el agua y distribuirla a través de los sistemas locales requiere energía.

En la parte contraria, las centrales termoeléctricas de la nación extraen hasta  170.000 millones de galones (más de 643.500 millones de litros) de agua dulce al día de ríos, lagos, arroyos y acuíferos. Producir energía solar a través de paneles requiere cerca de 300 veces menos galones y litros de agua que una planta termoeléctrica pero puede ser más caro y no produce tanta electricidad. 

Sin embargo, un equipo de investigadores de Arabia Saudí ha desarrollado un dispositivo que, aseguran, puede transformar una planta eléctrica de consumidora de agua en productora de agua potable.

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El pasado mes, un equipo de científicos publicaron un paper describiendo esta nueva tecnología solar, que puede desalinizar el agua y producir electricidad simultáneamente. 

Utilizar paneles solares para desalinizar agua salada 

El nuevo dispositivo es tan sólo un prototipo, por el momento, pero pronostican que será una forma de desalinizar agua o purificarla en lugares en las que el agua dulce escasea o está contaminada (esto incluye cientos de miles de lugares en Estados Unidos).

Para construir el prototipo, los investigadores instalaron un destilador de agua en la parte de atrás de las placas solares. Cuando está a la luz del sol, las células fotovoltaicas producen electricidad y liberan calor como cualquier panel solar típico. Pero en lugar de enviar este calor de vuelta a la atmósfera, el dispositivo lo dirige al destilador, que utiliza el calor como fuente de energía para el proceso de desalinización.

An illustration of solar panels that can produce both electricity and fresh water.
Wenbin Wang

Para probar la calidad del agua que resulta, los investigadores introdujeron agua salada y agua que contenía metales pesados como plomo, cobre o magnesio en la desalinizadora. El dispositivo transformó el agua en vapor, que luego pasó a través de la membrana de plástico que filtró el agua y los contaminantes. El resultado fue agua potable limpia que cumple los estándares de seguridad de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

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Los investigadores señalaron que el prototipo de un metro de ancho podría producir cerca de 1,7 litros de agua limpia a la hora. La localización ideal para el sería en un clima árido o semi árido, cerca de una fuente de agua. 

El dispositivo podría llegar a ser utilizado en los hogares. 

Más de 2.000 millones de personas en todo el mundo carecen de agua potable en sus hogares y, el equipo detrás de este dispositivo no es el único trabajando en paneles solares que producen agua.

La compañía con sede en Arizona, Zero Mass Water, por ejemplo, ha desarrollado un panel que utiliza la energía solar para condensar el agua del aire y filtrarla. La startup india, Uravu también está trabajando en un dispositivo modular que condensa entre 15 y 20 litros de agua del aire al día utilizando energía solar.  

Pero ninguno de estos sistemas desaliniza agua del mar, y no producen electricidad más allá de su uso para generar agua en el proceso. El nuevo prototipo, sin embargo, ha convertido con éxito alrededor del 11% de la energía del sol en electricidad en el laboratorio, cerca de la misma cantidad que las placas solares comerciales. 

Los investigadores escribieron que el dispositivo podría ayudar a las compañías energéticas a reducir algunos de los costes de construir y operar granjas solares, dado que pueden producir agua potable también. 

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Pero para que esto sea posible, el equipo debe desarrollar un producto que pueda ser utilizado fuera del laboratorio. 

"Es nuestra esperanza que avancemos rápido para que esta tecnología escale", dijo uno de los investigadores, Peng Wang, dijoThe Guardian.

Después de todo, el dispositivo podría estar disponible para las grandes compañías energéticas y algunas versiones más pequeñas podrían ser utilizadas en propiedades privadas. 

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