Investigadores consiguieron marcar un hito en la búsqueda de una desalinización eficiente al presentar una membrana de oxido de grafeno que filtra la sal del agua de mar.
Aunque aun la técnica se encuentra en fase experimental, demuestra como se puede convertir uno de los elementos mas abundantes de nuestro planeta (agua de mar) en uno de los mas escasos (agua potable).
El equipo dirigido por Rahul Nahir de la Universidad de Manchester en el Reino Unido, demostró que el filtro puede aislar la sal eficientemente, y ahora el siguiente paso es comparar su eficiencia contra los filtros existentes en la actualidad.
Uno de los principales problemas que enfrentaron los investigadores fue la dilatación del oxido de grafeno al entrar en contacto con el agua, permitiendo que la sal penetre los filtros expandidos.
El equipo de Manchester resolvió esto, al crear paredes de resina epóxica a cada lado de la membrana, evitando su dilatación.
Esto les permite controlar el tamaño exacto de los poros, creando orificios suficientemente pequeños para filtrar toda la sal del agua.
La clave de esto es el hecho de que al disolverse la sal, se forma un escudo de moléculas de agua alrededor de ella. “Las moléculas de agua pasan individualmente pero el cloruro de sodio no. La sal siempre necesitara la ayuda de las moléculas de agua,” Comentó Nahir para la BBC, “el tamaño del escudo de agua alrededor de la sal es mucho mas grande que el tamaño del canal, así que no puede pasar.”
El siguiente paso será comparar su eficiencia con los sistemas actuales. En la foto, desalinizadora por ósmosis inversa
Esto no solo deja el agua de mar lista para beber, sino también hace que el agua fluya mucho mas rápido a través del filtro, lo que es perfecto para su uso en desalinización.
“Cuando el tamaño de los capilares es de un nanómetro, lo cual es muy cercano al tamaño de las moléculas de agua, las moléculas forman un bonito enlace interconectado como un tren,” explica Nahir.
“Esto hace que el movimiento del agua sea mas rápido: si tu presionas fuerte de un lado, las moléculas de agua se irán hacia el otro debido a los enlaces de hidrógeno entre ellas. Tú solo puedes conseguir eso si tamaño del canal es muy pequeño.”
El sistema tradicional utiliza membranas de polímeros para filtrar la sal, pero el sistema aun es muy ineficiente y costoso, así que encontrar una manera de hacerlo mas fácil, rápido y barato es una meta para los investigadores.
Según las Naciones Unidas, se calcula que para el 2025 el 14% de la población sufrirá de gran escasez de agua y muchos países no podrán costear plantas desalinizadoras.
Una planta de grafeno seria mas pequeña, eficiente y barata de construir y operar que las actuales. Ademas , el oxido de grafeno es sencillo y barato de producir que el grafeno convencional por lo que estará al alcance de las mayorías. El objetivo principal es producir un sistema de filtrado de agua de mar o contaminada con un mínimo de consumo energético.