Investigadores surcoreanos diseñan un evaporador solar que convierte el agua de mar en agua potable sin electricidad
Investigadores surcoreanos de la Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) desarrollaron un evaporador solar para desalinización que funciona exclusivamente con luz solar. Este dispositivo, diseñado para zonas costeras o insulares sin acceso estable a la electricidad, flota sobre el agua de mar y calienta la capa superficial para producir vapor. Posteriormente, el sistema recupera el recurso mediante condensación, lo que permite la obtención de agua potable de manera autónoma y eficiente en entornos remotos.
La tecnología emplea un absorbente fototérmico de óxido espinela ternario $CuMnCrO_4$ (CMCO) y una arquitectura textil de algodón con poliéster en configuración de U invertida. Este diseño optimiza el flujo hídrico y regula la salinidad en el área de evaporación, con lo cual alcanza una tasa de 4,1 kg·m⁻²·h⁻¹ bajo la radiación de "1 sol". El estudio, publicado en la revista Advanced Materials el 16 de diciembre de 2025, representa un avance clave en la gestión de recursos hídricos.
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¿Cómo funciona y qué lo hace diferente?
El sistema opera bajo el principio de evaporación interfacial, técnica que utiliza material fototérmico para absorber radiación solar y transformarla en calor. Esta energía se concentra exclusivamente en la interfaz aire–agua, lo cual acelera el proceso de evaporación sin necesidad de calentar toda la masa del líquido. Posteriormente, el dispositivo recolecta el vapor mediante una superficie fría o inclinada para obtener agua dulce a través de una destilación solar optimizada.
La innovación principal reside en el material CMCO, una espinela con cosustitución de Cu y Cr. Esta modificación química reduce la banda prohibida o bandgap, lo que permite una absorción solar más amplia hacia el espectro visible e infrarrojo cercano. Según el estudio, este diseño molecular eleva la eficiencia de conversión de luz a calor por encima de los óxidos convencionales, lo cual potencia el desempeño fototérmico del absorbente.
En términos de rendimiento, el artículo reporta un flujo de evaporación de $4,1 \text{ kg} \cdot \text{m}^{-2} \cdot \text{h}^{-1}$ bajo irradiancia estándar de 1 sol. Esta cifra posiciona al sistema entre los más eficientes dentro de la categoría de óxidos para la generación de vapor solar. Tanto la nota institucional como la cobertura científica subrayan que la meta final es el desarrollo de una tecnología robusta, escalable y construida con componentes simples para su implementación real.
¿Cómo solucionar la acumulación de sal?
La acumulación de sal ocurre debido a la formación de cristales en superficies calientes, lo cual bloquea el transporte de agua y la absorción de luz. Para solucionar este problema, el equipo integra el material CMCO en una estructura en U invertida. Este diseño permite que el agua ascienda por capilaridad mientras la sal se separa de forma local, acción que reduce la cristalización en la zona fototérmica activa.
La estrategia de materiales combina tela de algodón hidrofílica con tiras de poliéster hidrófobo. El algodón funciona como una mecha que alimenta la interfaz de evaporación de manera continua, mientras que el poliéster facilita el drenaje de los iones. Esta separación funcional evita que los residuos permanezcan en la superficie y garantiza una operación constante sin pérdidas de rendimiento.
Estas soluciones ofrecen estabilidad operativa a largo plazo, con un funcionamiento sostenido durante semanas sin presencia de sal. El sistema mantiene su desempeño incluso ante pH extremo o contaminantes como aceite y colorantes. Gracias a esta resistencia frente al ensuciamiento, la tecnología resulta ideal para el tratamiento de agua de mar real y otras fuentes hídricas críticas.