Un equipo internacional, con participación del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del CSIC, ha desarrollado un innovador filtro que potabiliza agua salada utilizando electricidad doméstica y membranas de nanofiltración. Este método, basado en el fenómeno del diodo osmótico, permite desalar agua sin necesidad de bombas ni alta presión, lo que reduce significativamente el consumo energético y los costos. A diferencia de las técnicas tradicionales como la ósmosis inversa, este sistema utiliza corriente alterna para activar el transporte de agua, conservando minerales beneficiosos y ofreciendo una alternativa eficiente y sostenible para el acceso al agua potable. La investigación abre nuevas posibilidades para aplicaciones móviles y locales, especialmente en contextos donde el acceso a recursos hídricos es crítico.
Un equipo internacional, que incluye al Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del CSIC (ICMM-CSIC), ha desarrollado un innovador método para desalar agua salada. Este avance permite la potabilización del agua mediante el uso de membranas con poros extremadamente pequeños, en el rango de millonésimas de milímetro (nanofiltración), utilizando únicamente electricidad. A diferencia de los métodos convencionales que requieren bombas y sistemas de alta presión, esta nueva técnica promete ser más accesible y eficiente.
El trabajo, publicado en la revista Nature Materials, destaca una tecnología que podría transformar la purificación del agua, haciéndola más adaptable a diferentes contextos y menos dependiente de altos consumos energéticos. El sistema se basa en un fenómeno conocido como diodo osmótico, que permite que el agua dulce fluya en una sola dirección a través de la membrana, mientras que las sales y otras impurezas son retenidas.
Una característica distintiva de este método es su activación mediante corriente eléctrica alterna, la misma utilizada en los hogares. Esto contrasta con los sistemas tradicionales que dependen de corriente continua, lo cual aumenta los costos operativos al requerir bombas o mover iones. La nueva técnica no solo elimina la necesidad de componentes mecánicos complejos, sino que también puede funcionar con baterías o energía solar.
En la actualidad, los métodos más comunes para convertir agua salada en potable son la ósmosis inversa y la destilación térmica. La ósmosis inversa implica aplicar alta presión para forzar el paso del agua a través de una membrana, lo que resulta en un elevado consumo eléctrico y equipos costosos. Por otro lado, la destilación térmica requiere grandes cantidades de energía para calentar el agua hasta evaporarla y eliminar la sal.
El nuevo sistema ofrece una solución alternativa al basarse en el diodo osmótico. Este método no solo facilita el flujo del agua dulce a través de la membrana, sino que también bloquea eficazmente las sales e impurezas. Además, su estructura compuesta por capas con poros de diferentes tamaños permite una filtración selectiva que podría conservar minerales beneficiosos para la salud.
La principal ventaja económica del sistema radica en su capacidad para operar sin generar calor ni aplicar alta presión, lo que reduce considerablemente el consumo energético. Javier Pérez-Carvajal, uno de los autores del estudio, señala: “Actualmente se buscan sistemas de ultrafiltración, pero requieren mucha energía. Necesitamos hacer estos sistemas más eficientes y sostenibles”. Este enfoque es liderado por investigadores franceses como Lydéric Bocquet y Alessandro Siria.
Los investigadores consideran su propuesta como una alternativa viable a las tecnologías impulsadas por presión. El estudio indica que esta nueva forma de filtración no solo es efectiva para separar sales, sino también útil en procesos de descontaminación del agua.
“Este enfoque podría reemplazar los circuitos mecánicos habituales con un pequeño controlador de voltaje”, afirman los científicos. Su método es fácil de implementar ya que las filtraciones pueden alimentarse directamente mediante paneles solares o baterías pequeñas. Esta versatilidad abre nuevas posibilidades para aplicaciones móviles y locales fuera del alcance eléctrico convencional.
La investigación ha dado lugar a una patente disponible que allana el camino hacia sistemas sencillos y energéticamente sostenibles para la filtración del agua. Este desarrollo es crucial ante un futuro donde garantizar el acceso al agua potable será un desafío fundamental.
ICMM Comunicación / CSIC Comunicación
Es un método de filtrado que utiliza membranas con poros extremadamente pequeños y corriente eléctrica alterna para desalar agua salada, sin necesidad de bombas ni sistemas de alta presión.
El diodo osmótico permite que el agua dulce fluya en una sola dirección a través de la membrana, bloqueando las sales y otras impurezas, activándose mediante corriente eléctrica alterna.
No necesita generar calor ni aplicar alta presión, lo que reduce significativamente el consumo energético en comparación con los sistemas actuales de desalación.
A diferencia de la ósmosis inversa, que requiere mucha presión y energía, este nuevo método utiliza corriente alterna para activar el transporte de agua sin componentes mecánicos.
La investigación abre posibilidades hacia sistemas de filtración simples y energéticamente sostenibles, fundamentales para enfrentar los desafíos del acceso al agua en el futuro.