**Los que alguna vez nos
quedamos un día sin agua sabemos lo que significa la falta de este vital líquido
para alim4entarse regar, higienizarse, etc. Imaginemos los pueblos y naciones
que no tienen agua potable.
Sistema modular e integrado:
Combina desalación, generación de energía renovable, producción de hidrógeno y
refrigeración en un único sistema.
Sistema de desalación
multifuncional: energía, agua potable y refrigeración sostenible
Un equipo de ingenieros de la
Universidad Hamad Bin Khalifa ha desarrollado un innovador sistema de
desalación que combina la producción de electricidad, hidrógeno y aire frío
para refrigeración. Publicado en la revista Desalination, el trabajo de
Nurettin Sezer y Sertac Bayhan describe un sistema modular que aborda desafíos
críticos relacionados con el cambio climático en regiones áridas y cálidas.
daptación y mitigación frente
al cambio climático
El cambio climático exige
soluciones integrales que permitan a las comunidades de zonas secas y calurosas
adaptarse a las condiciones extremas. Este sistema aborda tres necesidades
esenciales: la desalación de agua marina o salobre, la generación de energía
renovable y la refrigeración para edificios y hogares. La modularidad del
diseño permite que estas funciones se integren de manera eficiente,
convirtiéndolo en una solución clave para un futuro sostenible.
Energía solar como base del
sistema
El sistema inicia con un
conjunto de paneles solares bifaciales c-Si capaces de generar hasta 600 vatios
por panel, con una eficiencia estimada del 23,2%. Con una superficie de 10.785
m², el sistema puede producir hasta 1,5 MW de electricidad al día. La
electricidad generada se distribuye de la siguiente manera:
100 kW se utilizan directamente
como fuente de energía.
El resto alimenta un sistema
para preenfriar agua subterránea y operar bombas de agua.
Innovadora técnica de
desalación y refrigeración
La desalación se realiza
mediante un módulo que emplea un compresor de vapor y un refrigerante para
enfriar agua salina hasta formar cristales de hielo. Este hielo, al ser agua
dulce, se separa de la sal restante. Posteriormente, el hielo se almacena y se
utiliza para enfriar aire que se bombea hacia espacios interiores,
proporcionando aire acondicionado. Una vez derretido, el agua dulce se puede
emplear en actividades como consumo humano o riego agrícola.
Producción de hidrógeno como
almacenamiento energético
Otro módulo del sistema
purifica parte del agua y la electricidad generadas mediante electrodesionización.
Un electrolizador con membrana de intercambio protónico produce gas hidrógeno
al desionizar el agua. Este hidrógeno se almacena como una fuente de energía
alternativa, ampliando la capacidad del sistema para funcionar de manera continua.
Operación eficiente día y noche
El sistema opera de manera
diferenciada entre el día y la noche:
Durante el día, se producen
electricidad, agua dulce y refrigeración.
Durante la noche, el hidrógeno
almacenado se utiliza como fuente de energía, garantizando un suministro
constante.
Resultados prometedores
Según el estudio, el sistema es
capaz de generar diariamente:
2,4 MWh de electricidad.
52,8 m³ de agua dulce.
6,3 MWh de aire acondicionado.
177 kg de hidrógeno como fuente
de energía para la noche.
Impacto y potencial del sistema
Este sistema modular representa
un avance significativo en el uso de tecnologías integradas para resolver
problemas de agua, energía y refrigeración en regiones vulnerables al cambio
climático. Además, su diseño flexible permite adaptarlo a distintas escalas y
necesidades, desde comunidades rurales hasta ciudades en expansión.
El desarrollo de soluciones
como esta subraya la importancia de la ingeniería en energías renovables y su
papel clave en la transición hacia un futuro sostenible. Integrar tecnologías
como la desalación, la energía solar y la producción de hidrógeno no solo
aborda desafíos actuales, sino que también prepara el camino para una gestión
más eficiente de los recursos naturales.
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