La escasez de agua es un problema creciente. Para 2025, 230 millones de personas sufrirán escasez de agua y hasta 460 millones de africanos se verán afectados por el estrés hídrico.
Como sabes, el agua cubre el 70% del globo. El dulce, sin embargo, escasea. Para ello, a veces se requiere un proceso de desalinización para tratar el agua salada. Aproximadamente la mitad del agua suministrada a la planta desalinizadora se convierte en agua potable.
La desalinización es una técnica conocida para producir agua potable, pero los procesos tradicionales son ineficientes y consumen mucha energía.
¿Como resolver el problema?
Si alguna vez ha usado una sartén antiadherente recubierta de teflón, probablemente haya visto que los alimentos húmedos se deslizan fácilmente. El teflón es un compuesto que contiene flúor altamente hidrofóbico y repelente al agua: también se puede usar para recubrir tuberías, lo que permite un flujo de agua más fácil.
Yoshimitsu Ito del Departamento de Química y Biotecnología de la Universidad de Tokio y sus colegas estaban intrigados por este comportamiento. Como resultado, comenzaron a investigar el comportamiento de los conductos recubiertos de flúor a diferentes (ya nanoescala) escalas.
“Queríamos saber si los nanocanales fluorados son capaces de filtrar selectivamente determinados productos químicos, especialmente agua y sales. Después de algunas simulaciones por computadora avanzadas, decidimos que valía la pena crear una muestra de trabajo ”, dice Ito.
Una membrana revolucionaria
Hoy en día, hay dos formas principales de desalinizar el agua. Una es usar calor para evaporar el agua salada y condensarla como agua pura. La otra es usar presión para forzar el agua salada hacia una membrana que bloquee la sal. Ambos métodos, como se mencionó, requieren mucha energía.
En el estudio de Ito y colegas (que te enlazo aquí) los resultados sugieren que los nanotubos de flúor requieren muy poca energía y tienen otras ventajas.
Los investigadores crearon membranas de filtro de prueba mediante la producción química de anillos nanoscópicos de flúor de diferentes tamaños. Fueron tan lejos como para probar anillos con un tamaño de 1-2 nanómetros (el ancho del cabello humano es de 100.000 nanómetros) y evaluar su efectividad.
Agua salada purificada súper rápida
“Fue emocionante ver los resultados. Nuestros canales de prueba son una gran mejora con respecto a los filtros tradicionales. Y son miles de veces (hasta 2400 veces) más rápidos que los dispositivos industriales típicos".
En el plano económico, sin embargo, aún no hemos llegado allí.
¿Los siguientes pasos? Ser capaz de trasladar esta producción a nanoescala a dimensiones mayores. En unos años, dice Ito, podríamos tener membranas filtrantes con un diámetro de aproximadamente 1 metro.
Y no solo para el agua salada: este método también podría funcionar para filtrar (y reducir) las emisiones de dióxido de carbono y otros desechos industriales.
