Los investigadores desarrollan un sistema de desalinización con energía solar que utiliza estaño de metal líquido para recuperar valiosos elementos metálicos del agua de mar. Crédito: Masatoshi Kondo / Instituto de Ciencias Tokio, Japón
La escasez de agua sigue siendo uno de los desafíos globales más apremiantes, afectando a más de dos mil millones de personas en todo el mundo. Con el crecimiento de la población y el cambio climático exacerbando aún más este problema, los científicos están recurriendo a la desalinización del agua de mar como una solución prometedora para satisfacer la demanda cada vez mayor de agua dulce.
Sin embargo, las plantas de desalinización actuales descargan cantidades masivas de salmuera como residuos, aproximadamente 141.5 millones de metros cúbicos al día. Esta solución generalmente contiene elementos metálicos concentrados. Además, los métodos existentes para recuperar metales de salmuera son bastante intensivos en energía y generan otros tipos de desechos peligrosos.
Para abordar estos desafíos, un equipo de investigación dirigido por el profesor asociado Masatoshi Kondo del Instituto de Ciencias de Ciencias (Science Tokyo), Japón, ha desarrollado un enfoque innovador utilizando estaño de metal líquido para purificar simultáneamente el agua y recuperar metales valiosos. Su papel aparece en la reutilización del agua.
El estudio demuestra cómo esta tecnología puede transformar la salmuera de desalinización de una responsabilidad ambiental en un recurso valioso. Este trabajo fue coautor por el estudiante de doctorado Toranosuke Horikawa, el entonces estudiante de Bachiller Mahiro Masuda, y el profesor asistente Minho Oh, de Science Tokyo.
La estrategia propuesta se centra alrededor de la salmuera en la superficie de la lata líquida calentada a 300 ° C. Con el contacto, el agua dulce se evapora instantáneamente y, por lo tanto, se destila de la salmuera, mientras que elementos valiosos como sodio, magnesio, calcio y potasio permanecen en la lata.
“La principal fuente de energía para este tipo de desalinización del agua de mar puede concentrarse la energía solar, ya que el calor es la principal fuente de energía requerida para este proceso de desalinización. A diferencia de los métodos convencionales, no es necesario un gran consumo de electricidad, lo que permite el desarrollo de un proceso sostenible”, explica el Dr. Kondo, destacando el uso de la tecnología de energía de fácil acceso y renovable.
Después de que los minerales se disuelven en la lata líquida, un proceso de enfriamiento lento permite que diferentes elementos metálicos precipiten a temperaturas específicas, lo que permite su recuperación separada. A través de experimentos de laboratorio, los investigadores encontraron que el potasio comienza a precipitar primero, seguido de sodio, calcio y finalmente magnesio, lo que permite la recuperación dirigida de cada recurso.
Otro enfoque importante que lo distingue es su versatilidad y eficiencia.
“La tecnología propuesta para la recolección y recuperación de elementos metálicos de la salmuera de desalinización del agua de mar también se puede utilizar para destilar el agua subterránea contaminada con arsénico sin consumir grandes cantidades de energía o producir desechos”, señala el Dr. Kondo. La contaminación del agua subterránea con el arsénico es un problema generalizado que afecta el agua potable para millones de personas en regiones como el sur de Asia, particularmente que afecta a Bangladesh, India, Vietnam y países cercanos.
Vale la pena señalar que esta tecnología innovadora se alinea con múltiples objetivos de desarrollo sostenible, proporcionando una vía para asegurar recursos de agua dulce y metal sin generar desechos secundarios o emisiones significativas de carbono. Además, la lata de metal líquido, que se ha considerado como un desafío debido a su reactividad en los reactores de fusión nuclear, se ha utilizado para recuperar eficientemente valiosos recursos basados en agua de mar.
En general, este enfoque basado en estaño líquido ofrece una solución prometedora que transforma los desafíos ambientales en valiosas oportunidades, revolucionando potencialmente el tratamiento del agua y las prácticas de desalinización en todo el mundo.
Más información: Toranosuke Horikawa et al, Tecnología de metal líquido para la recolección de recursos de metales de salmuera de desalinización de agua de mar y agua subterránea contaminada, reutilización del agua (2025). Doi: 10.2166/wrd.2025.100
Proporcionado por el Instituto de Ciencias Tokio
Cita: Liquid Metal Tin puede ser la clave para la desalinización sostenible (2025, 12 de mayo) Recuperado el 12 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-liquid-metal-tin-key-sustainable.html
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