En medio de la crisis mundial del agua, un grupo de investigadores de la Universidad de Rochester (EEUU) presentó una tecnología que podría cambiar la forma en que se obtiene agua potable a partir del mar. Se trata de un sistema de desalinización solar que transforma agua salada en agua dulce sin generar la salmuera tóxica que suele quedar como residuo en las plantas convencionales.
El hallazgo, difundido por la revista científica Light: Science & Applications, fue probado con agua procedente del Pacífico, el Atlántico y el Índico, lo que refuerza su relevancia fuera del laboratorio. Su importancia no se limita a la producción de agua potable. La desalinización tradicional ha sido cuestionada durante años porque resuelve el problema de la escasez hídrica, pero crea otro: una descarga concentrada de sales y compuestos que puede dañar los ecosistemas marinos.
Los científicos de Rochester intentan romper esa lógica al convertir el proceso en una operación sin residuos líquidos peligrosos. En tal sentido, el enfoque rompe con los paradigmas de la filtración por membranas de alta presión. En su lugar, diseñaron un sistema que aprovecha la termodinámica y la física de fluidos a microescala.
Escasez de agua potable es uno de los desafíos más urgentes del siglo XXI
La escasez de agua potable se ha consolidado como uno de los desafíos existenciales más urgentes del siglo XXI. Según estimaciones de organismos internacionales como las Naciones Unidas, más de 2.000 millones de personas carecen de acceso garantizado a agua segura, y el estrés hídrico amenaza con agravarse drásticamente en las próximas décadas debido al crecimiento poblacional, la expansión agrícola y los efectos exacerbados del cambio climático.
Frente a este escenario, la desalinización del agua de mar se presentó históricamente como la panacea tecnológica: la capacidad de transformar la reserva más abundante del planeta en agua dulce apta para el consumo humano y la irrigación. Sin embargo, esta promesa conllevaba un costo ambiental insostenible.
Los métodos tradicionales, fundamentalmente la ósmosis inversa, no solo requieren un consumo energético masivo (a menudo dependiente de combustibles fósiles), sino que generan un subproducto altamente destructivo: la salmuera, que es devuelta al océano por las plantas desalinizadoras en concentraciones letales para los ecosistemas marinos costeros.
Durante años, la comunidad científica ha buscado una alternativa que permitiera aprovechar el océano sin envenenarlo. Es en este contexto donde los estudios de los científicos de la universidad de Rochester prometen redefinir la industria del agua.
Sistema de paneles solares se fabrican mediante láseres de femtosegundos
El sistema se basa en paneles solares especiales fabricados con metal negro texturizado mediante láseres de femtosegundos (dispositivos ópticos que emiten pulsos de luz ultracortos de una cuatrillonésima de segundo), una técnica que modifica la superficie para absorber mejor la energía solar y manejar el paso del agua de manera más eficiente.
Este diseño permite que una fina capa de agua se evapore bajo la luz del sol, mientras las sales se desplazan hacia zonas donde cristalizan como sólidos. Así, el dispositivo produce agua dulce y deja un residuo seco, no una salmuera tóxica.
Según las descripciones difundidas, la superficie incluso se autoprotege frente a la acumulación de sales, un problema que suele bloquear los sistemas de desalación térmica. Tal capacidad de autorregulación es clave para pensar en aplicaciones continuas, ya que evita que el equipo pierda eficiencia por incrustaciones.
Investigadores probaron la tecnología con agua de tres océanos distintos
Frascos con agua de mar, agua del Gran Lago Salado, sulfato de níquel, aguas residuales con cloruro de cobre y agua desalinizada, junto con sales recuperadas, muestran cómo un nuevo método desarrollado por investigadores de la Universidad de Rochester transforma aguas naturales e industriales en agua dulce y minerales reutilizables. Crédito: Foto de la Universidad de Rochester / J. Adam Fenster
Uno de los puntos fuertes del estudio es que no se quedó en una demostración conceptual. Los investigadores probaron la tecnología con agua de tres océanos distintos, un paso importante para comprobar su funcionamiento con composiciones salinas reales y no solo con soluciones preparadas en laboratorio.
En todos los casos, la superficie se mantuvo operativa y el proceso produjo agua dulce de forma continua. Ese tipo de validación es esencial, porque el agua de mar no es uniforme. Cambia la mezcla de sales, minerales y partículas según la región.
Por ello, muchos prototipos fallan al enfrentarse a las mencionadas variaciones. El hecho de que el sistema haya resistido pruebas en distintas muestras sugiere una base tecnológica más madura que la de otras propuestas experimentales.
La gran promesa está en reducir el impacto ambiental de la desalinización
En el laboratorio del profesor Chunlei Guo en la Universidad de Rochester, los investigadores desarrollaron un dispositivo de desalinización solar que utiliza metal negro superabsorbente grabado con láser. Esta tecnología produce agua dulce a partir de agua de mar, capturando sales y minerales en lugar de generar residuos de salmuera nocivos. Crédito: Foto de la Universidad de Rochester / J. Adam Fenster
La gran promesa de esta innovación está en reducir el impacto ambiental de la desalinización. Los sistemas actuales suelen concentrar y devolver una salmuera que puede alterar la salinidad de las aguas costeras y afectar a la biodiversidad marina.
Si una planta pudiera generar agua dulce sin esa descarga, el balance ecológico mejoraría de forma significativa. Además, el hecho de que el sistema funcione con energía solar reduce la dependencia de combustibles fósiles y de grandes infraestructuras energéticas.
En regiones costeras con alto estrés hídrico y acceso limitado a electricidad, este tipo de solución podría resultar especialmente valiosa. Por ello, la combinación de agua potable, menor contaminación y recuperación de minerales convierte al proyecto en una propuesta de economía circular aplicada al agua.
El sistema abre las puertas a una verdadera economía circular
Como en el sistema de la Universidad de Rochester las sales extraídas en la región pasiva se secan y recolectan en estado sólido, se abre la puerta a una verdadera economía circular. Los investigadores demostraron que los minerales recuperados conservan su pureza y pueden tener aplicaciones comerciales directas. La sal común (cloruro de sodio) recolectada puede procesarse para crear sal de mesa o utilizarse en la industria química y alimentaria.
Pero el verdadero valor estratégico reside en los oligoelementos presentes en el agua de mar. El sistema permite la separación de minerales críticos como el litio, un componente indispensable para la fabricación de baterías de iones de litio que alimentan desde teléfonos móviles hasta vehículos eléctricos.
En un mundo donde la transición energética depende de la minería terrestre del litio, la posibilidad de “minar” el océano de forma pasiva mientras se produce agua potable representa un cambio de paradigma geopolítico y ambiental. Las plantas desalinizadoras del futuro podrían, entonces, funcionar como biorrefinerías oceánicas, generando ingresos adicionales por la venta de minerales que subsidiarían el costo del agua dulce.
Sigue necesitando validación a escala mayor
Aun con sus resultados prometedores, el sistema sigue necesitando validación a escala mayor. Pasar de un prototipo de laboratorio a una planta útil para comunidades enteras exige resolver costos, durabilidad, mantenimiento y capacidad de producción continua.
También será necesario evaluar su comportamiento en diferentes climas y bajo condiciones reales de operación prolongada. No obstante estas reservas, el avance de los científicos se suma a una línea de investigación que busca no solo desalar, sino hacerlo sin dejar una huella ambiental dañina.
En un escenario donde el acceso al agua se ha vuelto uno de los grandes desafíos del siglo XXI, una tecnología capaz de producir agua dulce sin salmuera tóxica representa algo más que una mejora técnica: es una posible redefinición del problema.
Con información de Science Daily, Clarin, Scitech Daily y Reddit
Fotos cortesía de Scitech Daily, Muy Interesante, Gobierno de Chile
Foto principal: Recreación artística del panel de metal nano-esculpido separando agua dulce y cristales de sal. Imagen generada con IA. Foto: Nano Banana / Scruzcampillo.
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