El agua dulce es un recurso cada vez más crítico, así que resulta una gran noticia saber que un equipo de investigación global ha conseguido transformar agua salobre y agua de mar en agua potable segura y limpia en menos de 30 minutos utilizando marcos de metal-orgánicos (MOF) y luz solar, según publican en la revista ‘Nature Sustainability’, según informa la agencia DPA.

Los investigadores no sólo pudieron filtrar partículas dañinas del agua, sino que realizaron la tarea de modo energéticamente más eficiente que las prácticas actuales de desalación: combinaron luz solar y estructuras de metal-orgánicos (MOF), un tipo de compuestos híbridos formados a partir de iones metálicos y moléculas orgánicas.

Al combinares, los MOF forman un material cristalino con la mayor superficie de cualquier material conocido, y al mismo tiempo son tan porosos que puede caber, antes de desplegarlos, toda la superficie de un campo de fútbol en una cucharita.

Parámetros

La Organización Mundial de la Salud sugiere que el agua potable de buena calidad debe tener un máximo de sólidos disueltos total es (TDS) de <600 partes por millón (ppm). Los investigadores pudieron lograr un TDS aun más bajo, de <500 ppm, en sólo 30 minutos; y además, consiguieron regenerar el MOF para su reutilización dejándolo cuatro minutos bajo la luz solar.

“La desalinización se ha utilizado para abordar la escasez de agua en todo el mundo. Debido a la disponibilidad de agua salobre y de mar, y debido a que los procesos de desalinización son confiables, el agua tratada puede integrarse dentro de los sistemas acuáticos existentes con riesgos mínimos para la salud”, explica el líder del equipo, Huanting Wang, del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Monash, en Australia, y destacó que este trabajo ha abierto una nueva dirección para diseñar materiales sensibles a los estímulos para la desalinización y purificación de agua energéticamente eficientes y sostenibles.

Eficaz y barato

“Los procesos de desalinización térmica por evaporación consumen mucha energía y otras tecnologías, como la ósmosis inversa, tienen varios inconvenientes, incluido el alto consumo de energía y el uso de productos químicos en la limpieza y decloración de membranas”, añade Wang y cuenta cómo es lo que lograron: “la luz solar es la fuente de energía más abundante y renovable en la Tierra. Nuestro desarrollo de un nuevo proceso de desalinización por adsorción mediante el uso de la luz solar para la regeneración proporciona una solución de desalinización eficiente en cuanto a la energía y sostenible desde el punto de vista ambiental”.

El MOF

El equipo de investigación creó un MOF llamado PSP-MIL-53, que sintetizó mediante la introducción de poli (acrilato de espiropirano) (PSP) en los poros de MIL-53, un MOF especializado bien conocido por sus efectos respiratorios y transiciones sobre la adsorción de moléculas como agua y dióxido de carbono. Los investigadores demostraron que el nuevo material, llamado PSP-MIL-53, podía producir 139,5 litros de agua dulce por kilogramo de MOF por día, con un bajo consumo de energía. 

El profesor Wang señala que esto destaca la durabilidad y la sostenibilidad del uso de este MOF para futuras soluciones de agua limpia. “Este estudio ha demostrado con éxito que los MOF fotosensibles son un adsorbente prometedor, energéticamente eficiente y sostenible para la desalinización”, añade.

“Nuestro trabajo proporciona una nueva e interesante ruta para el diseño de materiales funcionales que aprovechen y utilicen energía solar. Así no sólo se reducirá la demanda de energía; también mejorará la sostenibilidad de la desalinización del agua -prosigue-. Pero además, estos MOF sensibles a la luz solar pueden potencialmente funcionalizarse para lograr medios de extracción, de baja energía y respetuosos con el ambiente, y aplicarlos, por ejemplo, en minería sostenible”.

Fuente: La Gaceta (Tucuman, Argentina)