Potabilizar agua gracias al sol: una esperanza para 785 millones de personas

Dado el alto nivel de desarrollo que tenemos en España, es común dar por sentadas ciertas comodidades esenciales. Una de ellas es el acceso al agua.

Pero en muchos otros lugares del planeta no tienen la misma suerte. Debido a factores demográficos, económicos, sociales, geológicos y, sobre todo, climáticos... muchas personas no pueden beber cuando quieren, así como no disponen de este recurso para cocinar, asearse, regar sus cultivos... Según datos de la Organización Mundial de la Salud, se calcula que, a pesar de que desde el año 2000, 1.800 millones de personas han conseguido acceso a fuentes de agua seguras, todavía 1 de cada 10 (alrededor de 785 millones en todo el mundo) carece de servicios de abastecimiento básico del líquido elemento y, además, 144 millones se ven obligados a beber aguas superficiales que no son tratadas, lo que no es seguro.

"Podemos generar entre 10 y 20 litros de agua potable por metro cuadrado de agua salada o contaminada al día"

Encontrar soluciones es esencial para evitar que una gran parte de la población mundial sufra por la escasez de este bien esencial como por la contaminación (tanto química como biológica) que las aguas sin tratar pueden contener. Es por esto que, desde la Universidad del Sur de Australia, un grupo de investigadores ha desarrollado un nuevo mecanismo capaz de utilizar materiales sostenibles y luz solar para evaporar rápidamente agua de diferentes fuentes, desde la marina o la salobre hasta la contaminada.

Como explica el investigador principal, el Doctor Haolan Xu, "En los últimos años, el mundo científico ha prestado mucha atención al potencial del sol para crear fuentes de agua potable y de saneamiento, pero los avances anteriores han sido demasiado poco eficientes como para ser prácticas. Nosotros, en cambio, hemos conseguido evitar esos problemas, y nuestra tecnología puede proveer tanta agua potable (para beber e incluso para otros usos como la ganadería o la agricultura) como otras tecnologías actuales como la ósmosis inversa, pero a una fracción del coste".

Cómo funciona

La idea consiste en la colocación de una estructura fototérmica (que absorbe luz solar, calentándose de forma muy eficiente) colocada en la superficie del agua salada o contaminada. De este modo, situándose justo en la capa superior de la superficie del líquido, es capaz de transmitirle a este suficiente energía como para que cambie de estado y se convierta en gas, dejando atrás la sal o los contaminantes. Después, con un proceso de condensación, esa agua desalada y descontaminada vuelve a estado líquido, apta para su consumo.

De todos modos, con anterioridad ya se ha explorado esta opción, pero los anteriores equipos de investigación se encontraron con problemas que no fueron capaces de solucionar. Entre los grandes retos de esta técnica está conseguir que las pérdidas energéticas del sistema (con la placa fototérmica radiando calor al entorno -sobre todo al aire-, en vez de al agua) eran demasiado grandes como para poder hacer un sistema eficiente. Pero el Doctor Haolan Xu explica por qué, donde otros fracasaron, ellos han salido victoriosos: "Anteriormente, los evaporadores fototérmicos experimentales eran bidimensionales. Dicho de otro modo: se trataban de una simple superficie plana. Por ello, eran capaces de transmitir entre un 10% y un 20% de la energía solar que recibían tanto a las capas más profundas del líquido o al ambiente, lo que hacía que se perdiera".

Pero los investigadores de la Universidad del Sur de Australia han diseñado una novedosa técnica "que no solo previene la pérdida, sino que además absorbe energía adicional del entorno que la rodea", explica el investigador. Esto supone, según los autores del estudio, que el sistema opera a niveles muy próximos al 100% de eficiencia energética (en lo que concierne al sol). Pero también sostienen que el nuevo sistema es capaz de absorber energía del ambiente que lo rodea, disparando la eficiencia hasta niveles "que pueden alcanzar el 170%".

La gran diferencia es que su estructura, en vez de ser bidimensional, se extiende en las tres dimensiones del espacio, con forma de 'aleta'. El diseño, supone que, debido a su forma, todo el sistema (menos las superficies de evaporación), permanecen a temperaturas inferiores a la ambiental, por lo que también absorbe calor del medio que la rodea. Como explica el Doctor Haolan Xu: "Somos los primeros investigadores del mundo capaces de extraer energía, no solo del sol, pero también de las masas de agua durante el proceso de evaporación solar, y esto nos ha permitido ser lo suficientemente eficientes como para poder generar entre 10 y 20 litros de agua potable por metro cuadrado de agua salada o contaminada al día".

La sostenibilidad del sistema

Que un sistema tan innovador como este funcione en el laboratorio de una universidad no significa que pueda tener la menor utilidad para la gente que realmente lo necesita. Es por esto que uno de los principales objetivos de los investigadores era que fuera capaz, al menos en la mayor parte, de fabricarse con materiales simples, baratos, sostenibles y de fácil acceso: "Queríamos que el sistema tuviera aplicaciones prácticas, por lo que los materiales que usamos los obtuvimos en supermercados o en ferreterías", explica el Doctor Haolan Xu.

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Pero como era de esperar hay una pega: "La única excepción son los materiales fototérmicos, pero incluso en esa área hemos usado los más económicos", explica el investigador. El acceso a ellos en determinadas áreas del mundo es más que complicado, por lo que las políticas que faciliten que estos puedan llegar a estos lugares serían esenciales para el éxito de esta idea.

El último beneficio (y el más importante)

En la mayor parte de los sistemas de gestión de aguas, alimentos, transporte, energía... con los que se intenta ayudar a las áreas menos desarrolladas del planeta es necesaria, dependiendo del caso, la presencia de personas (o de equipos completos) expertas, capaces de instalar y mantener esas infraestructuras.

Este problema no existiría con la propuesta de los investigadores de la Universidad del Sur de Australia. De esto pone un ejemplo muy claro el propio Doctor Haolan Xu: "En comunidades remotas, con poblaciones pequeñas, el coste de las infraestructuras existentes, como la ósmosis inversa son excesivamente grandes. Pero nuestra técnica podría ofrecer los mismos resultados por un precio mínimo que sería muy fácil de instalar y con un mantenimiento casi inexistente".