Filtros de grafeno para potabilizar agua

Investigadores del MIT potabilizan agua con un filtro de grafeno y dicen que esta nueva técnica puede purificar el agua tres veces más rápido que los métodos actuales

ABC.ES / MADRID

Día 25/06/2012 - 13.47h

ASOCIACIÓN AMERICANA DE QUÍMICA

Grafeno para filtrar el agua salada

A pesar de que los océanos y mares contienen alrededor del 97% del agua existente sobre la Tierra, en la actualidad apenas un 1% del suministro mundial de agua potable proviene del agua desalada. Realmente muy poco. Los científicos creen que este recurso podría ser más y mejor explotado, con técnicas de desalinización más eficientes y menos costosas. Dos investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han dado un interesante paso en ese camino. En simulaciones, dicen haber demostrado que los nanoporos de grafeno pueden filtrar la sal del agua a una velocidad de 2 a 3 veces mayor que la mejor tecnología de desalinización comercial que existe en la actualidad (la ósmosis inversa).

Los investigadores creen que la superior permeabilidad al agua del grafeno podría conducir a técnicas de desalinización que requieren menos energía y equipos, según explican en Physorg. «Este trabajo muestra que algunos de los inconvenientes de las técnicas de desalinización actuales se podrían evitar con la invención de materiales membrana más eficientes y precisos», dice Jeffrey C. Grossman, del MIT. Los investigadores creen que este material permite el flujo real de agua, evita por completo que se filtre la sal y tiene una permeabilidad mucho mayor en comparación a la ósmosis inversa. Y todo ello mucho más rápido que con las técnicas actuales.

Una sola capa de grafeno, que tiene un átomo de carbono de espesor, resulta muy delgada, por lo que es ventajoso para la desalinización del agua. En la eficacia de la deslinización participan el tamaño de los poros del material y la presión aplicada. Claro que esto tiene un pequeño inconveniente: hace falta que la humanidad consiga fabricar grafeno de forma sencilla y barata.

Los científicos esperan probar la capacidad de desalación con grafeno en los próximos meses. Si realmente es una técnica exitosa, podría ayudar a conseguir agua potable en aquellos lugares del mundo azotados por la desertización y la sequía. La investigación aparece publicada en NanoLetters.

La energía de fusión

«La energía de fusión será la mayor industria del planeta»

Steve Cowley, director del programa de fusión británico asegura que su importancia será máxima en 30 años

EFE

Día 23/06/2012 - 12.39h

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«La energía de fusión será la mayor industria del planeta»

Steve Cowley, director del programa de fusión británico asegura que su importancia será máxima en 30 años

EFE

Día 23/06/2012 - 12.39h

¿Podrá la energía de fusión salvar el mundo?

Físicos dan un nuevo paso para lograr la fusión

Aunque todavía está en un estado incipiente de desarrollo, la gran esperanza energética del futuro de la humanidad pasa por la fusión nuclear. Según Steve Cowley, director del programa de fusión británico y asesor del primer ministro británico David Cameron, esta tecnología "segura, limpia e inagotable", será en pocos años la mayor industria planetaria. Por eso pide a Europa que mantenga una apuesta firme por ella.

En una entrevista con Efe, Steve Cowley, miembro del Council for Science and Technology, asegura que la fusión será "la energía del futuro".

Cowley ha participado esta semana en Madrid en un seminario organizado por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), una instalación española puntera en la investigación de esta energía.

Actualmente, el ochenta por ciento de la energía que se consume en el mundo procede de combustibles fósiles, un negocio que mueve anualmente más de seis billones de dólares al año, según Cowley. Sin embargo, estos combustibles son limitados, muy contaminantes y responsables de la mayor parte de las emisiones de CO2 a la atmósfera. El resto del pastel energético (cerca del veinte por ciento) se reparte entre la energía nuclear y las renovables (solar y eólica).

No obstante, sustituir los combustibles fósiles por energía nuclear y renovables es imposible, porque muchos países han rechazado la nuclear por insegura, y la energía solar es muy cara, explica el investigador. La energía nuclear de fusión, sin embargo, "es perfecta" porque, a diferencia de los combustibles fósiles, "no contamina", no provoca problemas medioambientales y, al contrario que la nuclear, "no es radiactiva, ni genera residuos de larga duración".

La energía de fusión reproduce las reacciones que tienen lugar en las estrellas, que utilizan el hidrógeno como combustible. Para recrear esa fusión, se usan dos isótopos del hidrógeno (deuterio y tritio), un gas que a 200 millones de grados centígrados se convierte en el cuarto estado de la materia, el llamado "plasma".

El plasma, confinado en un campo magnético, produce una energía que "aún es muy cara de obtener y que además sólo sabemos hacer a gran escala, con máquinas grandes, y un elevado coste económico". De momento esta técnica consume diez veces más energía de la que genera.

La apuesta internacional

Para demostrar la viabilidad científica y técnica de la energía nuclear de fusión, se creó un consorcio internacional para construir un reactor experimental denominado ITER. La UE (responsable del 45 por ciento de la inversión), Japón, China, India, Corea, Rusia y EEUU, construyen en Cadarache (Francia) el prototipo, que se estima que costará al menos 12.000 millones de euros.

"En 2025, ITER llevará a cabo un experimento histórico. Para entonces la mayor parte de los problemas técnicos y retos actuales estarán solucionados y se demostrará que la fusión es viable", asegura Cowley. Fusionar átomos ya se ha hecho muchas veces, lo difícil es extraer, de manera controlada, más energía de la que se introduce en el sistema.

"Para entonces, Europa debería estar a la cabeza de la investigación de esta tecnología porque si logramos construir plantas productoras para el resto del mundo, será la mayor la mayor industria del planeta, la que sustituirá al gas, al petróleo, etc".

Industria y medio ambiente

Eso sí, advierte Cowley, hasta que la energía de fusión sea una realidad, habrá que construir más centrales nucleares. "Tomemos como ejemplo a Alemania. Es un país antinuclear que intenta consumir sólo renovables. El riesgo es que si la energía sale más cara, la industria se vuelve poco competitiva y entonces se traslada a lugares con energía fósil o nuclear, donde la producción es más rentable y la energía más barata".

Así que, dada la alta dependencia de la industria moderna con el precio de la energía, "Alemania está perdiendo competitividad, y si Alemania se equivoca, la UE se hundirá".

Además, lamenta Cowley, "eso no ayuda al planeta porque la industria no deja de contaminar, simplemente se traslada a lugares donde se le permite hacerlo. Así que hay que asegurarse de que ayudamos al planeta de manera sostenible y, al mismo tiempo, que la economía de la UE sea competitiva"

Espejo retrovisor sin ángulo muerto

CIENCIA / «EL RETROVISOR DE HICKS» A veces los problemas son más fáciles de resolver de lo que imaginamos.

Un matemático crea un retrovisor sin ángulo muerto

Los espejos retrovisores de nuestros coches poseen un “ángulo muerto”, una zona en la que nos resulta imposible ver cualquier objeto. Para solucionar este problema y evitar que cuando vayamos a hacer un cambio de carril no veamos algún vehículo situado en ese sitio, el matemático Andrew R. Hicks de la Universidad de Drexel (EE.UU.) ha inventado un espejo curvo que proporciona un ángulo de visión de aproximadamente 45 grados, mucho mayor que los escasos 15 o 17 grados que proporcionan los espejos planos.

El Dr. Andrew R. Hicks, profesor de matemática de la universidad estadounidense de Drexel, situada en Filadelfia, Pensilvania, ya se hizo conocido hace algunos años por su trabajo con espejos curvos, que le había permitido crear una superficie “no reversiva”, es decir, un espejo que no invierte la imagen y sobre el que es posible leer un texto reflejado sin dificultad. Ahora vuelve a ser noticia, y nada menos que por haber eliminado uno de los motivos por los que se producen una buena cantidad de accidentes de tránsito: el ángulo muerto que poseen los espejos retrovisores.

En efecto, uno de los problemas que todos los conductores enfrentamos cada día es la posibilidad de que cuando vayamos a hacer un cambio de carril o un giro no veamos un vehículo que está detrás del nuestro, ubicado en el ángulo muerto que todos los coches poseen. Esa zona se produce por la diferencia existente entre el ángulo de visión máximo que tiene el ojo humano y el ángulo de visión que permiten los retrovisores convencionales. El trabajo de Hicks ha permitido la construcción de un espejo que elimina esa zona.

Sin distorsionar

Si el pequeño espejo que tenemos adosado al lateral del coche fuese capaz de mostrarnos un ángulo mayor que esos 15 o 17 grados que mencionábamos antes, la región que queda oculta detrás de nuestro coche sería mucho menor. Y eso es lo que ha conseguido este matemático, al diseñar un espejo curvo que proporciona un ángulo de visión de aproximadamente 45 grados. Si bien todos hemos visto espejos curvos antes, con ángulos de visión enormes, lo que hace especial a éste es su casi nula distorsión de lo que estamos viendo. Hicks ha utilizado un algoritmo matemático que determina con gran precisión la trayectoria que siguen los rayos luminosos al rebotar sobre el espejo curvo.

Ha patentado su diseño, a nombre de la Universidad de Drexel, y explicado el funcionamiento del mismo con un ejemplo simple: “Imaginad la superficie del espejo está formada por muchos pequeños espejos situados con diferentes ángulos, como si fuera una bola de discoteca. El algoritmo utilizado no es otra cosa que una serie de ecuaciones predicen la dirección de cada una de las caras de la metafórica bola, de modo que cada rayo de luz que incide que en el espejo muestra al conductor una amplia pero no muy distorsionada imagen de lo que hay detrás de él.” Las leyes de algunos países prohíben la utilización de espejos curvos en los retrovisores de los coches, así que no se espera que los fabricantes los incorporen “de serie”. Pero como el usuario puede reemplazarlos luego, sin incurrir en ningún delito, es posible que “el retrovisor de Hicks” se convierta en un producto exitoso.