Evaporar agua mediante luz pero sin calor

La evaporación está ocurriendo a nuestro alrededor todo el tiempo, desde el sudor que enfría nuestros cuerpos hasta el rocío que desaparece de las hojas de las plantas ante el sol de la mañana. Pero es posible que la ciencia haya pasado por alto hasta ahora un fenómeno relacionado con la evaporación y que el conocimiento sobre esta haya estado incompleto en un aspecto básico.

En los últimos años, algunos investigadores se han quedado perplejos al comprobar que el agua de sus experimentos, que se mantenía en un material parecido a una esponja y conocido como hidrogel, se evaporaba a un ritmo mayor del que podría explicarse por la cantidad de calor, o energía térmica, que recibía el agua. Y el exceso ha sido significativo: el doble, el triple o incluso más, de la tasa máxima teórica.

Tras realizar una serie de nuevos experimentos y simulaciones, y reexaminar algunos de los resultados obtenidos por varios grupos que afirmaban haber superado el límite térmico, un equipo encabezado por Yaodong Tu, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha llegado a una conclusión sorprendente:

En determinadas condiciones, en la interfase entre el agua y el aire, la luz puede provocar directamente la evaporación sin necesidad de calor, y de hecho lo hace incluso con mayor eficacia que el calor.

En estos experimentos, el agua se mantenía en un material a base de hidrogel, pero los investigadores creen que el fenómeno puede producirse también bajo otras condiciones.

Usando luz verde, y sin calor, los investigadores lograron la evaporación de agua de un hidrogel. (Foto: el equipo de investigación. CC BY-NC-ND 3.0)

Según el equipo de Yaodong Tu, el fenómeno podría intervenir en la formación y evolución de la niebla y de las nubes, por lo que sería importante incorporarlo a los modelos climáticos a fin de mejorar la precisión de estos. Además, podría desempeñar un papel importante en muchos procesos industriales, como la desalinización de agua mediante energía solar, lo que quizá permitiría sustituir el paso inicial de generar calor a partir de luz solar.

Los nuevos hallazgos sorprenden porque el agua no absorbe la luz en un grado significativo. Por eso se puede ver claramente a través del agua limpia a lo largo de bastantes metros.

El estudio se titula “Plausible photomolecular effect leading to water evaporation exceeding the thermal limit”. Y se ha publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Ahora, los investigadores han comenzado a colaborar estrechamente con otros grupos que intentan replicar los resultados del estudio, con la esperanza de superar el escepticismo con que se ha topado el inesperado descubrimiento. (Fuente: NCYT de Amazings)