Hoy en día el vapor de agua como fuente de energía ha sido sustituido por la electricidad o los motores de combustión interna. Sin embargo puede que ésta vuelva a tener popularidad gracias a la investigación realizada en la Universidad de Rice, Texas, quienes lograron obtener vapor de agua por medio de luz solar sin que llegue al punto de ebullición a través de la nanotecnología.
El vapor jugó un papel importante en la revolución industrial. La modernización del motor de vapor a principios del siglo XVIII llevo a mayores descubrimientos tales como la invención de la locomotora de vapor y el barco a vapor, entre otros. Pero actualmente el vapor se utiliza principalmente en plantas de generación eléctrica y para aplicaciones industriales de gran tamaño.
En resumen, la tecnología que desarrollaron funciona mediante la mezcla de agua, luz solar y una pequeña cantidad de nanopartículas de oro y carbono recubiertas de de dióxido de silicio, que por sus diámetros más pequeños que la longitud de onda de la luz son capaces de absorber la mayor parte de la energía en lugar de dispersarla. Lo que ocasiona que cuando la luz solar entra en contacto con el agua, las partículas se calienten tan rápidamente que vaporizan el agua.
El calor producido crea una burbuja de vapor que envuelve a la nanopartícula, pero al momento que entra en contacto con la superficie la nanopartícula es liberada hundiéndose de nuevo para comenzar a absorber luz y comenzar el proceso. De esta manera el vapor se forma mucho antes de que el agua esté caliente al tacto. Con lo que es posible convertir en cuestión de segundos un contenedor de agua en vapor antes de que se caliente lo suficiente para hervir.
“El nuevo método de vapor solar es tan eficaz que incluso puede producir vapor de agua helada”, comento la directora del Rice’s Laboratory for Nanophotonics Naomi Halas.
El método también puede separar las mezclas de agua y otras sustancias en sus componentes como en la destilación. Por ejemplo, con la destilación normal de una mezcla de agua y alcohol, no es posible obtener más de 95 por ciento de alcohol puro. Uso de nanopartículas para crear el vapor, 99 por ciento de alcohol puede ser recogido.
Halas dijo que las nanopartículas no son caras de fabricar y, debido a que actúan esencialmente como catalizadores, no se agotan. Un generador de vapor de nanopartículas podría utilizarse una y otra vez.
Una caldera solar de este tipo podría tener múltiples aplicaciones como una fuente de energía limpia y nos permitiría destilar o usar el agua del mar de manera eficiente, entre otros usos. Pero cabe mencionar que los inventores pretenden que las primeras aplicaciones de la nueva tecnología no sea para la generación de electricidad, sino para la purificación de agua y saneamiento en los países en desarrollo ya que si funcionara a escala industrial podría marcar un avance significativo humanidad y la utilización de la energía solar.
Referencia: Rice University