Captación de agua con membranas avanzadas
La escasez de agua es un problema global apremiante que afecta a miles de millones de personas en todo el mundo. Se buscan constantemente soluciones innovadoras para abordar este desafío, y una de las vías más prometedoras es el desarrollo de materiales avanzados para la captación de agua atmosférica (AWH, por sus siglas en inglés). Un reciente estudio publicado en la revista Advanced Membranes destaca un avance significativo en este campo.
El estudio presenta un dispositivo AWH de alto rendimiento e impulsado por energía solar con un diseño modular integrado ultra-denso basado en un Marco Orgánico Metálico (MOF, por sus siglas en inglés). Este dispositivo utiliza un nuevo material, Ni2Cl2(BTDD), sintetizado a través de un proceso de reflujo, que ha demostrado un rendimiento espacio-temporal y un costo-efectividad notables. El diseño modular del dispositivo permite la personalización según las necesidades individuales, convirtiéndolo en una solución versátil para los requisitos de agua fuera de la red.
El equipo de investigación, liderado por Zhao Shao, Yu-Cheng Tang, Haotian Lv y otros, ha demostrado que este innovador dispositivo puede lograr tasas ultra-altas de captación de agua en diversas condiciones operativas. El material MOF utilizado en este dispositivo se ha escalado a una escala de 0,1 kg, manteniendo su eficiencia y demostrando su potencial para aplicaciones a gran escala.
El dispositivo funciona con energía solar, convirtiéndolo en una opción respetuosa con el medio ambiente que podría implementarse en áreas remotas sin acceso a fuentes de energía convencionales. Su capacidad para convertir el agua atmosférica en agua líquida potable presenta una solución sostenible a la crisis del agua, especialmente en regiones áridas donde la escasez de agua es más aguda.
Esta investigación forma parte de un esfuerzo más amplio para desarrollar la tecnología AWH basada en sorción, que puede cosechar eficazmente el agua del aire. El éxito de estas tecnologías depende de los esfuerzos conjuntos de la ciencia de materiales, la optimización energética y la ingeniería de dispositivos. Los hallazgos del estudio representan un paso significativo hacia la realización práctica de la tecnología AWH para abordar las necesidades globales de agua.
Las implicaciones de esta investigación son de gran alcance. Con la capacidad de adaptar el sistema a requisitos específicos y el uso de la inagotable energía solar, el dispositivo AWH propuesto podría revolucionar la forma en que accedemos y utilizamos el agua. Ofrece un vistazo al futuro donde la escasez de agua podría mitigarse a través del poder de la innovación y los materiales avanzados.
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Referencia: Cao, G., Alam, M. M., Juthi, A. Z., Zhang, Z., Wang, Y., Jiang, C., & Xu, T. (2023). Electro-desalination: State-of-the-art and prospective. Advanced Membranes, 3(100058), 100058. https://doi.org/10.1016/j.advmem.2022.100058
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