Miércoles, 8 agosto 2012
Química

Láminas de grafeno para desalinizar agua con mayor eficacia

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Las hojas de grafeno con poros de dimensiones controladas con precisión ofrecen la posibilidad de purificar el agua más eficazmente que con los métodos existentes.

La disponibilidad de agua dulce está disminuyendo en muchas partes del mundo, un problema que se teme que crezca junto con la población mundial. Una fuente prometedora de agua potable es el suministro virtualmente ilimitado de agua de mar, pero hasta ahora la tecnología de la desalinización ha sido demasiado cara para que se extienda su uso de forma generalizada.

Ahora, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, han dado con un nuevo método, basado en un tipo diferente de material para el filtrado: hojas de grafeno.

El grafeno consiste en una capa carbono de un átomo de espesor. Los átomos, distribuidos por tanto sólo horizontalmente, forman una celosía hexagonal, similar a la de un panal de miel.

El nuevo método de desalinización promete ser más eficiente y posiblemente menos caro que los sistemas de desalinización existentes.

El equipo de Jeffrey Grossman y David Cohen-Tanugi se propuso controlar las propiedades del material a escala atómica, produciendo una hoja de grafeno perforada con agujeros de dimensiones muy precisas. Los investigadores también agregaron otros elementos al material, logrando que los bordes de estas minúsculas aberturas interactuaran químicamente con las moléculas de agua, repeliéndolas o atrayéndolas.

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Los científicos quedaron muy agradablemente sorprendidos por lo bien que funcionó el grafeno en las simulaciones digitales, comparado con los sistemas existentes.

Un método común de desalinización, llamado ósmosis inversa, usa membranas para filtrar la sal del agua. Pero estos sistemas requieren una presión sumamente alta, y por tanto también un consumo alto de energía, para forzar el agua a través de gruesas membranas, que son aproximadamente mil veces más gruesas que el grafeno.

El nuevo sistema con grafeno opera a una presión mucho más baja, y gracias a ello debería ser capaz de purificar el agua a un costo mucho más bajo.

El nuevo sistema basado en el grafeno es capaz de hacer su trabajo cientos de veces más rápido que las técnicas actuales, con la misma presión que éstas. O, alternativamente, el sistema puede funcionar con una velocidad similar a la de los sistemas actuales, aunque con presiones más bajas que las de estos.

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