Científicos desarrollan membrana que desaliniza el agua de mar

Física, Mundo Cuántico y Futuro

Por Sophimania Redacción
16 de Noviembre de 2015 a las 16:44
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Científicos desarrollan membrana que desaliniza el agua de mar

Ingenieros en los EE.UU. han desarrollado un material que permite que grandes volúmenes de agua pasen a través de unos orificios muy pequeños llamados "nanoporos", mientras que  bloquea la sal y otros contaminantes. El material que están usando, una hoja de nanómetros de espesor de disulfuro de molibdeno (MoS2) lleno de nanoporos, es el más eficiente de una serie de membranas de película fina que los ingenieros modelaron, filtrando hasta un 70% más agua que el grafeno.

 

"A pesar de que tenemos una gran cantidad de agua en este planeta, muy poca es potable", dijo Narayana Aluru, profesor de ingeniería y ciencia mecánica en la Universidad de Illinois y líder del estudio. "Si pudiéramos encontrar un bajo costo, de manera eficiente para purificar el agua de mar, estaríamos haciendo buenos progresos en la solución de la crisis del agua."

 

El bisulfuro de molibdeno junto con los nanoporos podría ser esa solución. Mientras que la desalinización no es un concepto nuevo, las ganancias de eficiencia con este tipo de material (tanto en términos de la energía necesaria para hacer funcionar la filtración, como en el costo de mantenimiento de un sistema de desalinización en ejecución) podría hacer la diferencia cuando se trata de procesar grandes cantidades de agua de mar.

 

"Ha sido un gran problema encontrar materiales para una desalinización eficiente, y ​​creo que este trabajo sienta las bases para los materiales de próxima generación", dijo Aluru. "Estos materiales son eficientes en términos de consumo de energía y de obstrucción, que son temas que han plagado a la tecnología de desalinización por un largo tiempo."

 

La desalinización convencional se basa en la ósmosis inversa para canalizar el agua de mar a través de una delgada membrana de plástico, pero el proceso sufre de una serie de problemas. Mientras que la membrana parece delgada a la vista, desde una perspectiva microscópica tiene más la forma de un tubo que de una hoja de sólo un nanómetro de espesor, lo que significa que requiere más presión (y por lo tanto la energía) para operar. También son más susceptibles a las obstrucciones, lo cual sube los costos operativos.

 

En comparación, la extrema delgadez de la membrana disulfuro de molibdeno permite que el agua pase a través con mucho menos resistencia, disminuyendo o anulando muchos de los inconvenientes anteriores. Pero la inventiva detrás del sistema no está sólo en su ingeniería.

 

"El MoS2 tiene ventajas inherentes, como por ejemplo que el molibdeno en el centro atrae el agua, mientras que el azufre en el otro lado la empuja, de esta forma tenemos mucho más agua pasando a través del poro", dijo Mohammad Heiranian, primer autor del estudio. "Es inherente a la química del MoS2 y a la geometría de los poros, por lo que no tenemos que funcionalizar el poro, lo cual es un proceso muy complejo que se hace con grafeno."

 

Este descubrimiento podría servir para desalinizar el agua con menores precios, lo cual a su vez ayudaría a erradicar problemas como la falta de agua potable o combatir las sequias, cada vez más comunes con el cambio climático


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