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Nuevo invento para hacer potable el agua de mar. La fecha límite para una sed global era el 2015

05/05/2014 04:00 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

El hombre nació en el desierto un mundo sediento y desprovisto de alimentos. Fue una maldición de siglos. Desde siempre, frente al mar el hombre ha soñado con la desalinización, que solo hoy un invento hace posible

Desde los tiempos prehistóricos, los problemas suscitados por escasez de la cantidad y la calidad del agua fueron endémica y el hombre buscó durante siglos una solución imprescindible para las agrupaciones humanas. Cuando el agua escaseaba, sobrevenía y el éxodo de los pueblos, el abandono de terrenos que una vez fueron fértiles terminaba con la desaparición de culturas milenarias.

Expertos soviéticos prevén para el año 2015 el agotamiento de los recursos de agua consumible en varias regiones habitadas del planeta. Sin embargo, en la Tierra estamos rodeados de agua salada. Si fuera posible quitar las sales del agua del océano mediante un proceso barato, podrían resolverse algunos de los problemas más urgentes de la humanidad. Las tierras áridas que cubren más de una tercera parte de la superficie de los continentes (la tierra de cultivo equivale sólo a una décima parte) podrían volver a ser fértiles.

 

La conversión del agua de mar en agua dulce no es una idea nueva. La destilación, el método básico para hacerlo, se practica desde hace  2.000 años, especialmente por los hombres de mar. Hoy día, tanto desde el punto de vista geográfico como económico, sólo en situaciones especiales se ha justificado la instalación de grandes plantas para desalar el agua de mar. El mejor ejemplo lo constituyen los países petroleros del Golfo Pérsico, donde hasta hace 35 años se tenía que importar agua dulce por barco a un costo exorbitante. A partir de entonces se han ido construyendo grandes destilerías de agua alimentadas por gas natural y petróleo.

Los principales procedimientos para desalar el agua de mar han sido hasta ahora: La destilación; diversos procesos a través de membranas y la congelación.

Las técnicas para desalar el agua de mar están bien establecidas. No obstante, el precio del metro cúbico de agua dulce producido ha resultado muy alto, lo que las limita a los países ricos o a los que tienen energéticos baratos, como los países productores de petróleo.

La distribución geográfica de las capacidades instaladas de desalación, en miles de m³ / día (enero de 1980), muestra que con 4 200 000 m³ / día, el Oriente Medio representa el 61% del total. Le siguen  Estados Unidos, que totaliza el 13%. Europa no representa más que el 5%.

A pesar de que nuestro planeta está cubierto en su mayor parte por agua y de que hemos enunciado métodos para hacerla potable el recurso del agua dulce no solo es muy escaso sino prohibitivo para los países pobres. Pero la cantidad de agua dulce disponible en localizaciones específicas era tan escasa, la única solución era lograr  desalinizar el agua de mar y aunque, había  energía y dinero para los ricos, los vaticinios de los soviéticos eran ciertos. A partir de 2015 el problema del agua potable iba a ser nuestro quebradero de cabeza número uno.

Si se pudiera desalar el agua de mar de un modo económico se podría mejorar la salud y la alimentación de poblaciones gracias a un mejor acceso al agua y a la agricultura.

Se necesitaba un prototipo de desaladora capaz de desalar el agua sin necesidad de usar membranas ni altas presiones

Ahora un grupo de investigadores de la universidades de Texas (EEUU) y Marburg (Alemania) ha conseguido desarrollar un sistema eléctrico que permite desalar agua marina y que consume mucha menos energía que el método habitual, además de ser mucho más simple.

Los países ricos y los pobres se han diferenciado en la bebida y en la comida, lo peor ha sido la sed de agua

Esta desalinización de agua marina electroquímicamente mediada se basa en la aplicación de un campo eléctrico que elimina los iones de sal disueltos y para ello basta una batería corriente, pues sólo se necesitan 3 V. No hay membrana implicada en el proceso, pues la separación de la sal del agua se hace a la microescala.

El dispositivo que han creado es sólo un prototipo y necesita ser refinado y transformado para que se pueda usar a escala comercial.

El método podría aplicarse en áreas de países del tercer mundo con acceso al mar en donde sus habitantes no tienen acceso al agua dulce y limpia, pero que no tienen los recursos suficientes como para usar la tecnología convencional. Millones de muertes se producen al año debido a problemas atribuidos al acceso al agua.

En el prototipo se aplica un pequeño voltaje a un chip de plástico relleno con agua marina. El chip contiene un microcanal con dos ramas. En la unión del microcanal un electrodo embebido neutraliza algunos iones de cloro del agua marina para crear una zona de disminución iónica que aumenta el campo eléctrico local comparado con el resto del canal. Este cambio en el campo eléctrico es suficiente como para redirigir los iones de sal por una de las ramas, permitiendo así que por la otra rama vaya agua dulce.

Con este prototipo han conseguido ya un desalinización del 25%. Aunque el agua para beber requiere una desalinización del 99%, los investigadores están seguros de que podrán alcanzar esta meta. De momento el prototipo es una prueba de concepto.

Otro problema será escalar el dispositivo para conseguir mayores cantidades. El microcanal del prototipo mide el ancho de un cabello humano y sólo produce 40 nanolitros de agua desalada por minuto. Para que el sistema sea práctico es necesario que el dispositivo final produzca litros de agua dulce al día. Los expertos implicados también se muestran seguros de pueden alcanzar también este objetivo.

Los investigados conciben incluso un sistema del tamaño de una máquina expendedora autónoma de latas de refresco que sea capaz de producir agua suficiente para una pequeña aldea.

A un dispositivo así sólo le haría falta añadirle unos paneles solares para ser extremadamente útil en cualquier sitio. Sin embargo hay un límite termodinámico debido a la entropía del agua salada frente a la dulce que no se puede sobrepasar. Siempre habrá que consumir energía para desalar, aunque siempre estará bien aproximarse lo máximo a ese límite.


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