Has visto a Bear Grylls convertir agua sucia en agua potable con poco más que luz solar y plástico.
Ahora, los académicos han agregado un tercer elemento, el papel sumergido en carbono, que puede convertir esta táctica de supervivencia en una forma altamente eficiente y económica de convertir el agua salada y el agua contaminada en agua potable para uso personal.
La idea, que podría ayudar a abordar la escasez mundial de agua potable, especialmente en áreas en desarrollo y regiones afectadas por desastres naturales, se describe en un estudio publicado en línea hoy 30 de enero de 2017 en la revista Desafíos globales
"Utilizando materiales de muy bajo costo, hemos podido crear un sistema que aprovecha al máximo la energía solar durante la evaporación. Al mismo tiempo, estamos minimizando la cantidad de pérdida de calor durante este proceso", dice plomoinvestigador Qiaoqiang Gan, PhD, profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Buffalo.
Los miembros adicionales del equipo de investigación son del Departamento de Química de la UB, la Universidad Fudan en China, la Universidad de Wisconsin-Madison y el laboratorio de Gan, que es miembro del Centro de Excelencia en Informática de Materiales del Estado de Nueva York de la UB y RENEW de la UBInstitute, un instituto interdisciplinario dedicado a resolver problemas ambientales complejos.
generador de vapor solar
Para llevar a cabo la investigación, el equipo construyó un alambique solar a pequeña escala. El dispositivo, al que llaman "generador de vapor solar", limpia o desaliniza el agua utilizando el calor convertido de la luz solar. Así es como funciona: el sol se evaporael agua. Durante este proceso, la sal, las bacterias u otros elementos no deseados se quedan atrás a medida que el líquido se mueve a un estado gaseoso. El vapor de agua luego se enfría y vuelve a un estado líquido, donde se recoge en un recipiente separado sin la sal ocontaminantes
"Las personas que carecen de agua potable adecuada han utilizado alambiques solares durante años, sin embargo, estos dispositivos son ineficientes", dice Haomin Song, candidato a doctorado en la UB y uno de los principales coautores del estudio. "Por ejemplo, muchos dispositivos pierden calor valioso".energía debido al calentamiento del líquido a granel durante el proceso de evaporación. Mientras tanto, los sistemas que requieren concentradores ópticos, como espejos y lentes, para concentrar la luz solar son costosos ".
El equipo de investigación dirigido por la UB abordó estos problemas creando un alambique solar del tamaño de un mini refrigerador. Está hecho de espuma de poliestireno expandido un plástico común que actúa como un aislante térmico y, si es necesario, un dispositivo de flotación ypapel poroso recubierto de negro de carbón. Como una servilleta, el papel absorbe agua, mientras que el negro de carbón absorbe la luz solar y transforma la energía solar en calor utilizado durante la evaporación.
La energía solar todavía convierte el agua en vapor de manera muy eficiente. Por ejemplo, solo el 12 por ciento de la energía disponible se perdió durante el proceso de evaporación, una tasa que el equipo de investigación cree que no tiene precedentes. El logro es posible, en parte, porque el dispositivoconvierte solo el agua superficial, que se evaporó a 44 grados Celsius.
eficiente y económico
Según los resultados de las pruebas, los investigadores creen que el alambique es capaz de producir de 3 a 10 litros de agua por día, lo cual es una mejora con respecto a la mayoría de los alambiques solares comerciales de tamaño similar que producen de 1 a 5 litros por día.
Los materiales para el nuevo solar todavía cuestan aproximadamente $ 1.60 por metro cuadrado, un número que podría disminuir si los materiales se compran a granel. Por el contrario, los sistemas que usan concentradores ópticos pueden venderse por más de $ 200 por metro cuadrado.comercializado, el precio minorista del dispositivo podría en última instancia reducir una enorme brecha de financiamiento proyectada $ 26 billones en todo el mundo entre 2010 y 2030, según el Foro Económico Mundial, necesaria para las actualizaciones de la infraestructura del agua.
"El solar que aún estamos desarrollando sería ideal para comunidades pequeñas, ya que permitiría a las personas generar su propia agua potable de la misma manera que generan su propia energía a través de paneles solares en el techo de su casa", dice Zhejun Liu, un académico visitante de la UB,Doctorando en la Universidad de Fudan y uno de los coautores del estudio.
La investigación fue financiada, en parte, por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., La Fundación Nacional de Ciencias de China y el Consejo de Becas de China.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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