Según las Naciones Unidas, aproximadamente una quinta parte de la población mundial vive en áreas donde el agua es escasa. Por lo tanto, tecnologías para producir agua limpia a partir de fuentes no potable, como el agua de mar, agua de río o lago, y agua contaminada, se necesitan con urgencia. Ahora, investigadores que informan en Nano letras han desarrollado un generador de vapor a base de madera que, con la ayuda de nanomateriales producidos por bacterias, aprovecha la energía solar para purificar el agua.

Un generador de vapor solar es un dispositivo que utiliza la abundante energía del sol para separar el agua pura de sus contaminantes por evaporación. Se han desarrollado muchas versiones diferentes de estos dispositivos, con distintas eficiencias. Para diseñar mejores generadores de vapor solares, los investigadores deben encontrar formas de mejorar la absorción de la luz, gestión del calor, transporte de agua y evaporación. Shu-Hong Yu y sus colegas de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China querían combinar las cuatro mejoras en un solo dispositivo. Eligieron la madera como base de su generador por su sostenibilidad y estructura porosa, lo que permite un rápido transporte de agua.

Los investigadores hicieron su dispositivo con la ayuda de bacterias que producían nanofibras de celulosa largas, que unían las capas del dispositivo. El equipo agregó bacterias a la superficie de un bloque de madera y las dejó fermentar. Luego, rociaron un aerosol de burbujas de vidrio, diminutas esferas huecas que proporcionan un excelente aislamiento térmico, sobre la superficie. Las burbujas de vidrio quedaron incrustadas en las nanofibras de celulosa producidas por las bacterias, formando un hidrogel. Finalmente, los investigadores agregaron nanotubos de carbono, que se enreda con las nanofibras de celulosa para formar una luz absorbente, capa superior de evaporación de agua. El dispositivo funciona transportando agua hacia arriba a través de la madera hasta la capa absorbente de luz, que es calentado por el sol. El agua se evapora y el vapor se recoge y se condensa para producir agua pura. La capa aislante de burbujas de vidrio evita que el calor se transfiera hacia abajo a través del dispositivo y se pierda. y las estructuras a nanoescala reducen la energía requerida para la vaporización del agua. Como resultado, El nuevo dispositivo tiene una tasa de evaporación y una eficiencia más altas que la mayoría de los generadores de vapor solares existentes.