Principia

Mediante el uso de paneles solares y unos dispositivos adaptados a ellos se puede al mismo tiempo obtener energía eléctrica y realizar la purificación de agua. El proceso combina la obtención de electricidad mediante tecnología fotovoltaica y unido a ello un sistema  en el que se lleva a cabo el proceso de purificación por membranas para conseguir el agua limpia.

En una célula solar típica entre el 80-90% de la energía solar absorbida se convierte en calor que se disipa, por lo que no es posible aprovecharlo. Lo que los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá de Thuwal, en Arabia Saudí, han hecho es aprovechar ese calor que se disipa para utilizarlo como fuente energética para el dispositivo acoplado, que posee una unidad de destilación de membrana de etapas múltiples −MSMD, por sus siglas en inglés−. Mediante este método a la par que los paneles solares producen electricidad al mismo ritmo que si no tuviese el dispositivo de purificación, se está produciendo agua limpia con un rendimiento tres veces mayor que en el uso de los destiladores solares  convencionales.

La investigación publicada en la revista Nature Communication hace hincapié en la importancia del dispositivo para la reducción de costes. Con el nuevo dispositivo ambos procesos se realizarían en las mismas instalaciones y con el mismo sistema de montaje, pudiendo de esta forma una planta generadora de electricidad ser también una purificadora de agua. No obstante, según los investigadores será necesario el desarrollo de las tecnologías usadas para poder adaptarlo a sistemas a gran escala.

Agua limpia y energía están inseparablemente unidas en las necesidades humanas. En Estados Unidos un 50% de las privaciones de agua se deben a la producción de energía, mientras que para la producción de aguas limpias, especialmente para la desalinización se consumen enormes cantidades de electricidad. En los países árabes, por ejemplo más del 15% de la electricidad total consumida está dedicada a la producción de agua limpia. En estos países se ha podido medir que hasta un 10% del agua limpia producida a partir de agua salada por procedimientos de destilación eléctrica, vuelve a las plantas generadoras para producir electricidad que es consumida durante el proceso de desalinización. Estos procesos circulares de agua-energía se agravan especialmente en regiones áridas y semiáridas.

Referencia: Wang, P et al.  2019. Simultaneous production of fresh water and electricity via multistage solar photovoltaic membrane distillation. Nature Communications