¡Reducción del 45,7% en consumo energético! Equipo chino supera el cuello de botella clave en la obtención de agua verde
2026-06-24 17:29
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El día 22, desde el Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia China de Ciencias se informó que un equipo conjunto de dicho instituto y la Universidad de Shenzhen propuso un mecanismo de "bloqueo" polimérico, logrando tejer nanopartículas en un material tridimensional de evaporación fototérmica, lo que aumentó significativamente la tasa de evaporación de agua de mar mediante energía solar. A través de un dispositivo de prueba al aire libre, se logró una exploración preliminar desde la desalinización de agua de mar hasta el riego agrícola. Los resultados relevantes fueron publicados en la revista académica internacional Advanced Materials.

La tecnología de evaporación de agua solar interfacial se considera una nueva vía para la obtención de agua verde, pero el cuello de botella clave radica en que, al fabricar dispositivos macroscópicos con polvos fototérmicos de nanopartículas de alto rendimiento, estas tienden a "aglomerarse", la resistencia estructural tridimensional es deficiente, y la luz solar provoca gradualmente el envejecimiento y fallo del material.

El equipo conjunto adoptó una nueva estrategia: primero prepararon nanocáscaras esféricas de estructura multicapa hueca, utilizándolas como "botones". Luego, basándose en el principio de compatibilidad entre polímeros y disolventes, hicieron que las cadenas moleculares de poliéster, como hilos de coser, atravesaran con precisión los poros finos de las cáscaras esféricas, cosiendo firmemente las partículas para formar una red tridimensional sólida similar a un "bosque de nanoárboles". Esto es como ensartar nanoesferas con hilos poliméricos, evitando la aglomeración y creando canales eficientes de transporte de agua.

Los datos experimentales muestran que la tasa de absorción de luz solar de esta estructura alcanza el 90,2%, y la energía necesaria para evaporar la misma cantidad de agua se reduce en un 45,7%. Durante 30 días continuos de envejecimiento acelerado en agua de mar, no se desprendieron nanopartículas, y el material no generó radicales libres activos bajo la luz solar, resolviendo el problema de degradación del sustrato orgánico.

El equipo construyó un dispositivo de prueba al aire libre de 0,75 metros cuadrados en la base de pruebas de ingeniería de Langfang del Instituto de Ingeniería de Procesos de la Academia China de Ciencias. Bajo luz solar natural, el dispositivo produce 20,16 litros de agua dulce al día, suficiente para satisfacer las necesidades básicas de agua potable de aproximadamente 10 personas, con una calidad que cumple con los estándares de agua potable de la Organización Mundial de la Salud. El agua dulce producida ha sido utilizada con éxito para regar 5 metros cuadrados de tierras de cultivo durante todo un año, y cultivos como espinacas, maíz y col china han completado ciclos completos de crecimiento, verificando la viabilidad del riego agrícola.

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