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Investigadores Explican Por Qué La Luz Solar Evapora Agua Más Rápido Que Otras Fuentes De Calor — Y El Secreto Está En El Campo Eléctrico
Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en los Estados Unidos, puede haber resuelto un antiguo misterio: por qué la luz solar es más eficaz que otras fuentes de energía para evaporar agua.
El descubrimiento tiene implicaciones importantes para sectores como generación de energía, purificación de agua y producción de vapor industrial.
La Luz Del Sol Es Diferente
El profesor Saqlain Raza resume el punto central: “Está bien establecido que el Sol es excepcionalmente eficiente en hacer que el agua se evapore — más eficiente que calentar agua en la estufa, por ejemplo.” Pero, según él, hasta ahora nadie sabía con certeza el motivo de esto.
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Para entender mejor el proceso, los investigadores utilizaron simulaciones por computadora. Con ellas, fue posible alterar diversos parámetros y analizar cómo cada uno afecta la evaporación del agua.
Lo que llamó la atención del equipo fue el papel del campo eléctrico presente en la luz solar. Según Jun Liu, miembro de la investigación, “la luz es una onda electromagnética que consiste, en parte, en un campo eléctrico oscilante.” Y ese detalle hizo toda la diferencia.
Sin El Campo Eléctrico, El Agua Evapora Lentamente
Las simulaciones mostraron que, al remover el campo eléctrico de la luz solar, la evaporación del agua se volvía más lenta.
Por otro lado, cuando el campo estaba presente, el proceso era mucho más rápido. Además, cuanto más fuerte era el campo eléctrico, más eficiente era la evaporación.
Según Liu, es este campo eléctrico el que hace la diferencia entre simplemente calentar el agua y usar luz solar. El calor por sí solo no genera el mismo resultado.
Cómo El Campo Eléctrico Actúa En Las Moléculas De Agua
Las simulaciones también revelaron cómo el campo eléctrico influye directamente en las moléculas de agua.
De acuerdo con el profesor Raza, la evaporación puede ocurrir de dos formas: o el agua libera moléculas individuales, o libera aglomerados, que son grupos de moléculas interconectadas.
El punto esencial es que esos aglomerados también pueden separarse del agua líquida. Y más: no se necesita más energía para evaporar un aglomerado que una molécula aislada.
“Descubrimos que el campo eléctrico oscilante es particularmente eficaz en romper los aglomerados de agua,” explicó Liu. Esto hace que el proceso sea mucho más eficiente, ya que varias moléculas pueden evaporarse a la vez.
Evaporación Más Rápida Con Hidrogeles
El equipo probó la teoría en dos escenarios: uno con agua pura y otro con un hidrogel. En el primero, se encontraron pocos aglomerados de agua cerca de la superficie.
En el segundo, con hidrogel, los aglomerados se formaron en mayor número donde el líquido tocaba el material.
Esto facilitó la acción del campo eléctrico. Con más aglomerados disponibles para ser rompidos, la evaporación ocurrió más rápido.
La presencia del campo eléctrico de la luz solar puede, por lo tanto, ser la clave para entender por qué el Sol es tan eficaz en evaporar agua.
El descubrimiento, basado en simulaciones detalladas, señala aplicaciones prácticas en diversas áreas industriales y ambientales.
Con información de Innovación Tecnológica.
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