El agua es un elemento imprescindible para la supervivencia de los seres vivos de nuestro planeta. Además, es primordial para el desarrollo socioeconómico, la producción de alimentos, de energía y para el correcto desarrollo de todos los ecosistemas.
El agua es el vínculo entre la sociedad y el medioambiente, y es el vehículo que nos conduce por el camino de la adaptación y la compresión del cambio climático
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A medida que la población mundial aumenta, las demandas comerciales de este invaluable recurso se disparan a niveles nunca antes vistos, esto debido a la imperiosa necesidad que existe de cubrir las necesidades sanitarias y de consumo, ambas vitales para la disminución del número de enfermedades, mejorar la salud y la educación e incrementar la productividad económica de la región.
El agua potable escasea y es un problema mundial
Según algunos datos interesantes mencionados en un artículo publicado por la organización española Fundación Aquae, en la Tierra solo el 2.5% del agua total es dulce. Y, de esa cantidad, el 0.5% están en depósitos subterráneos y el 0.01% se encuentran en ríos y lagos. Esta cantidad decrece año tras año debido a la contaminación ambiental e industrial existente.
Según sus datos, más de 1100 millones de personas en el mundo no cuentan con accesos directos a fuentes de agua potable, por lo que sufren de deshidratación, estrés hídrico, enfermedades diarreicas y para muchos es una causa de muerte.
También se prevé que para el año 2025, al menos 2000 millones de personas vivirán en localidades donde la escasez del agua será total y que la cantidad de agua que necesita una persona cada año para garantizarse una vida sana y totalmente higiénica estará muy por debajo de la cifra aconsejada (500 metros cúbicos).
Alternativas solares para la potabilización del agua
Por estas razones entre otras, es que profesionales, gobiernos y organizaciones a nivel mundial se han puesto en marcha para desarrollar iniciativas, estrategias o sistemas que contribuyan a resolver esta reto permanente.
Pero no solo eso, sino que además entienden que la única manera de abastecernos de este vital liquido es creando procesos totalmente eficientes, amigables con el medio ambiente y sostenibles a través del tiempo. A continuación citamos algunos Ejemplos:
1. Panel solar de aluminio negro que convierte el agua contaminada en potable
En abril del 2020, investigadores de la Universidad de Rochester en los Estados Unidos dieron a conocer un proyecto novedoso, que consistía en el diseño y creación de un panel realizado con un nuevo material de aluminio súper ligero y absorbente. Este tendría la capacidad de concentrar eficientemente la energía solar y usarla para evaporar el agua contaminada y transformarla en potable.
Para la creación de este panel, los científicos crearon una tecnología de procesamiento laser que permite convertir el aluminio normal en un material negro, dotándolo de una mayor absorción y logrando a su vez que por su capilaridad el agua pueda extenderse en contra de la gravedad, desplazándose hacia arriba.
Después de esto, los investigadores tomaron el panel y lo implementaron en un sistema de purificación solar de agua. Los resultados finales obtenidos fueron publicados en la revista Nature Sustainability
¿Cómo funciona este sistema?
El panel es sumergido en agua en un ángulo exacto que le permita estar de frente al sol, este crea una delgada cinta de agua que va hacia arriba sobre la superficie del aluminio.
Mientras todo esto sucede, la superficie de color negro oscuro retiene casi el 100% de la energía del sol, la cual se usa para calentar el agua de forma eficaz. Finalmente, las estructuras que se encuentran en la superficie absorbente modifican los enlaces moleculares del agua, favoreciendo el proceso de evaporación y la liberación de agentes contaminantes.
A través de distintas pruebas, el equipo encontró que el panel tenía la capacidad de reducir ciertos contaminantes como los detergentes, orina, metales pesados, glicerina y colorantes a niveles tan altos que permitían que el agua fuese más pura y segura para beber.
2. Sistema con luz solar que permite transformar el agua de mar en potable en 30 minutos.
Un equipo de investigación representado por científicos de varios países ha encontrado la forma de potabilizar el agua de mar en tan solo 30 minutos gracias a la luz solar. Es un proceso mejor que el de las plantas desalinizadoras actuales y podría suministrar agua potable a millones de personas de todo el planeta.
Tal y como fue publicado en Nature Sustainability, para convertir el agua de mar en potable se utilizó un material orgánico extremadamente poroso y absorbente compuesto por iones metálicos inorgánicos con polímeros orgánicos llamado MOF (Metal-Organic Framework, por sus siglas en ingles).
Los investigadores crearon este MOF específico denominado PSP-MIL-53 para poder llevar a cabo el proceso de purificación de agua salada. En contacto con el agua salada y la luz solar, este material es capaz de producir 139,5 litros de agua dulce por Kg de MOF al día, destacando que el proceso de purificación no toma más de 30 minutos.
¿Cómo funciona este sistema?
El agua de mar se traslada a través de un tubo de vidrio que se encuentra cubierto con una delgada lamina de aluminio. Durante el proceso denominado “desalinización por absorción”, el filtro PSP-MIL-53 absorbe las sales que se encuentran en el agua y luego se coloca bajo la luz del sol para poder regenerarse.
¿La desalinización genera un riesgo para la salud?
La Organización Mundial de la Salud dictaminó que para que un agua potable sea de buena calidad, esta debe tener un total de sólidos disueltos (TDS) menor a 600mg/litro.
Los investigadores que crearon este tipo de proceso desalinizador lograron alcanzar un TDS de menos de 500mg/litro en el periodo de tiempo prometido y además, el filtro MOF se puede regenerar para su reutilización bajo la luz solar en tan solo 4 minutos.
El Profesor Wang, integrante del departamento de Ingeniería química de la Universidad de Monash en Australia, sale en defensa de la desalinización, mencionando que es una opción totalmente viable para solucionar los escases de agua dulce del mundo, y además, es totalmente sustentable ya que se utiliza la luz solar para reciclar el material, sin generar ningún tipo de residuo.
Murcia depura el agua con autoconsumo fotovoltaico
Murcia dicta cátedra sobre potabilización de agua con alternativas solares. En la comunidad autónoma recientemente se instalaron plantas fotovoltaicas en once depuradoras de aguas negras para impulsa el ahorro energético y reducir las emisiones de CO2.
Dichas plantas tendrán la capacidad de producir 1.800 MW anualmente para autoconsumo, lo que equivale al gasto de electricidad anual de 520 hogares y un ahorro energético del 22% consumida por fuentes tradicionales.
Estas obras se realizaron durante el segundo semestre del año anterior y contaron con una inversión inicial de 2,5 millones para instalar varios paneles solares dentro de los 10.000 metros cuadrados de donde se encuentran las distintas depuradoras.
Los paneles están compuestos por algunos módulos fotovoltaicos y sostenidos por estructuras de aluminio conectados a un sistema que permite la conversión de energía eléctrica continua a corriente alterna. De esta manera, se dejan de emitir unas 1.000 toneladas de CO2 al ambiente.
España no se queda atrás
España ha sido actor importante en la consecución de alternativas que ayuden a purificar el agua a través de energías renovables. Si bien el ejemplo de Murcia es más reciente, en años anteriores se han desarrollado sistemas que impulsan estas iniciativas.
En 2017, un grupo de científicos de la Universidad de Alicante lograron diseñar un sistema de desalación y potabilización de agua completamente autónomo y dependiente de energía solar, que puede aplicarse en las zonas que se encuentren más aisladas de la red eléctrica. La función de esta tecnología portátil era quitar la salinidad del agua, y al ser alimentado por energía solar, el proceso no emite CO2.
Además, es capaz de adaptarse a aguas de distintas procedencias: mar, plantas depuradoras o procesos industriales. El equipo se usaría para la obtención de agua de buena calidad aptas para el consumo humano, baldeo, riego o cualquier otra necesidad presente en los sitios que carecen de conexión a una red eléctrica o donde haya ocurrido un desastre natural.
La potabilización del agua usando energías renobables es ya una realidad que permite convertir tanto el agua contaminada como la de mar en apta para el consumo humano. Si conseguimos escalarlas, estas podrían ser una solución eficaz a futuro para garantizar el constante acceso a este recurso a cientos de miles de personas en el mundo.
A pesar de que es esperanzador que año tras años se creen más tecnologías que potencien esta opción, es también importante y necesario que cada persona en el mundo de un tome conciencia de este problema y transforme los malos hábitos cotidianos en otros más saludables que ayuden al planeta y a la población mundial, como:
- No malgastar el agua
- Inculcar la importancia del consumo responsable
- Reducir nuestros gastos energéticos
Son muchas las maneras que existen para colaborar, hacerle cara al cambio climático y cuidar nuestros recursos.
