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Investigación realizada en la University of California, Riverside, indica que la luz ultravioleta profunda combinada con material cerámico puede aumentar la evaporación del agua salada sin calor extremo, creando un nuevo frente para reducir el consumo energético de la desalinización y aumentar el interés por los sistemas alimentados por energía solar.
Investigadores de la University of California, Riverside, en Estados Unidos, demostraron en laboratorio una técnica que utiliza luz ultravioleta profunda y una mecha cerámica de nitruro de aluminio para aumentar la evaporación del agua salada sin necesidad de calentar toda la masa líquida durante el proceso.
Publicado en la revista científica ACS Applied Materials & Interfaces, el estudio investiga una alternativa experimental para disminuir el consumo energético de la desalinización, un sector que aún enfrenta limitaciones relacionadas con el elevado costo operativo, la infraestructura necesaria y la eliminación ambientalmente controlada de la salmuera concentrada.
La luz ultravioleta cambia el enfoque tradicional de la desalinización
Al frente de la investigación está Luat Vuong, profesora asociada de ingeniería mecánica de la UC Riverside, quien analizó cómo frecuencias específicas de luz pueden interactuar con el agua salada de manera diferente a los sistemas industriales que dependen casi exclusivamente de calor o presión elevada.
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Mientras que los métodos térmicos convencionales exigen un calentamiento intenso para evaporar el agua y luego condensarla en forma potable, los sistemas de ósmosis inversa utilizan bombas de alta presión para forzar el paso del líquido a través de membranas capaces de retener sales e impurezas disueltas.
En lugar de seguir esos caminos tradicionales, el equipo californiano apostó por una combinación entre luz de alta frecuencia, invisible al ojo humano, y un material cerámico blanco conocido por la estabilidad térmica y la resistencia estructural observada en aplicaciones industriales y de laboratorio.
El nitruro de aluminio fue utilizado en las pruebas realizadas en laboratorio
Durante los experimentos, los científicos produjeron mechas hechas de nitruro de aluminio y las posicionaron en una cámara cerrada, donde se compararon diferentes condiciones de iluminación para medir la respuesta del agua salada bajo variadas longitudes de onda y niveles de exposición luminosa.
Cuando las muestras fueron sometidas a luz violeta, la evaporación aumentó de forma significativa en comparación con ambientes mantenidos en la oscuridad o expuestos a frecuencias como rojo, amarillo e infrarrojo, según los resultados divulgados por la propia universidad norteamericana.
De acuerdo con los investigadores, el comportamiento observado sugiere una posible actuación selectiva de la luz sobre los enlaces entre la sal disuelta y las moléculas de agua, hipótesis que amplía el interés científico en mecanismos no dependientes solo del calentamiento tradicional.
La investigación intenta reducir el gasto energético de las plantas de agua dulce
Gran parte de las tecnologías solares actuales de desalinización funcionan a partir de la absorción de calor por materiales oscuros, responsables de elevar la temperatura del agua hasta generar vapor, proceso que suele provocar pérdidas energéticas al calentar toda la estructura del sistema.
En el enfoque estudiado por la UC Riverside, el objetivo es dirigir la energía luminosa hacia interacciones específicas de la mezcla salina, sin exigir que el líquido alcance temperaturas extremas para iniciar la separación entre agua y sal durante la evaporación.
Según la universidad, el nitruro de aluminio reúne características consideradas importantes para futuras aplicaciones relacionadas con el agua, incluyendo durabilidad, estabilidad química, afinidad con líquidos y costo relativamente accesible en comparación con materiales más complejos utilizados en investigaciones avanzadas.
Además, los investigadores destacan que la elección del material puede facilitar futuras etapas de fabricación e integración en sistemas mayores, un factor frecuentemente señalado como decisivo para transformar los avances de laboratorio en soluciones técnicamente viables fuera del entorno académico.
La tecnología aún no sustituye a los sistemas comerciales de desalinización
A pesar de la repercusión generada por el estudio, la universidad enfatiza que la investigación permanece en etapa experimental y no representa una tecnología lista para reemplazar plantas de ósmosis inversa o plantas térmicas ya utilizadas a gran escala en todo el mundo.
En este momento, el principal avance radica en la demostración del mecanismo observado en laboratorio, considerado por los autores como una nueva posibilidad para orientar estudios sobre desalinización solar más eficiente y menos dependiente de calor intenso o presión mecánica elevada.
Paralelamente a las pruebas iniciales, el equipo informó que trabaja en el desarrollo de nuevas arquitecturas de sistema, procesos de fabricación y herramientas analíticas capaces de comprender mejor cómo ampliar la evaporación inducida por la acción de la luz ultravioleta profunda.
Crece el interés por alternativas a la desalinización tradicional
En los últimos años, la desalinización ha ganado importancia en regiones costeras afectadas por sequías prolongadas, crecimiento urbano acelerado y una presión creciente sobre los embalses naturales, aunque el elevado consumo energético sigue limitando la expansión de estas estructuras en muchos países.
Además de los costos ligados a la electricidad, las plantas tradicionales deben lidiar con el descarte de salmuera concentrada, un residuo que exige un monitoreo ambiental constante debido a los posibles impactos sobre los ecosistemas marinos y las áreas costeras cercanas a las instalaciones industriales.
En este escenario, las investigaciones capaces de reducir etapas intensivas en calor o presión tienden a atraer el interés de gobiernos, empresas privadas y centros académicos, especialmente cuando se asocian a la posibilidad de integración con sistemas impulsados por energía solar renovable.
El estudio amplía el debate sobre nuevas formas de producir agua potable
Aunque la luz ultravioleta es ampliamente conocida en procesos de desinfección y esterilización, su uso para favorecer la separación entre sal y agua aún permanece poco explorado en tecnologías orientadas específicamente a la desalinización de agua de mar.
Al dirigir el foco hacia interacciones microscópicas entre luz y mezcla salina, la investigación realizada en California propone un enfoque diferente a la lógica basada exclusivamente en fuerza mecánica o calentamiento extremo utilizado en los métodos industriales predominantes actualmente.
Incluso sin presentar una solución comercial lista, el estudio amplía el debate sobre cómo producir agua dulce en un contexto global marcado por la creciente presión hídrica y la búsqueda de tecnologías energéticamente más eficientes y ambientalmente menos agresivas.
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