Convertir la luz solar en agua dulce
En el núcleo de HelioVap hay una plataforma propia de evaporación solar, diseñada para convertir la luz del sol en calor localizado y evaporar el agua de forma eficiente.
En lugar de calentar todo el volumen de agua, nuestro enfoque concentra la energía solar en la interfaz entre el agua y el aire, donde ocurre la evaporación.
Una plataforma de carburo de boro
Un material poroso basado en carburo de boro (B₄C) constituye el núcleo de la actual plataforma de evaporación solar de HelioVap.
- 01Captar la luz solar
- 02Localizar el calor
- 03Suministrar agua
- 04Gestionar la sal
- 05Recuperar agua dulce
Captar la luz solar
Absorción solar de banda ancha
Un compuesto poroso y absorbente capta energía en todo el espectro solar y no en una banda estrecha. Además resiste en condiciones salinas, donde muchos absorbedores se degradan.
Localizar el calor
Calor donde ocurre la evaporación
La energía se concentra en una capa térmica fina, dentro de la cual ocurre el cambio de fase. La estructura porosa devuelve el agua de origen a esa capa a medida que se evapora.
Recuperar agua dulce
Del vapor a agua dulce utilizable
El vapor encuentra una superficie transparente más fría y condensa. El condensado se canaliza lejos del agua de origen. Cerrar la brecha entre lo que se evapora y lo que se recoge es la prioridad de ingeniería actual.
Lo que el material tiene que hacer
Cuatro requisitos, a la vez.
Ninguno es difícil por separado. La ingeniería está en satisfacer los cuatro en una sola estructura, porque mejorar cualquiera suele costarle a otro.
- 01
Absorber en todo el espectro
La luz solar llega repartida en un espectro amplio. Un absorbedor ajustado a una banda estrecha descarta la mayor parte, así que el compuesto tiene que captar energía desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano y no en una longitud de onda preferida.
- 02
Retener el calor en la superficie
La energía que se difunde hacia la masa de agua calienta agua que no se está evaporando. La estructura tiene que mantener el gradiente térmico dentro de una capa delgada en la interfaz y aislarla del agua de debajo.
- 03
Mantener la superficie alimentada
La evaporación se detiene en cuanto la superficie se seca. La porosidad tiene que llevar agua hacia arriba al menos tan rápido como se va, sin convertirse en un camino térmico que devuelva el calor a la masa.
- 04
Resistir la sal
Cada litro evaporado deja atrás sus sólidos disueltos. La superficie tiene que devolver la sal al agua de origen o tolerar lo que cristalice sobre ella, y durante meses y no durante una tarde.
Cómo se midió la cifra
Lo que un solo número dice y lo que no.
La cifra de 2.8 kg·m⁻²·h⁻¹ es una medición de pérdida de masa. Se ilumina una muestra bajo un simulador solar a un sol y se pesa el agua que pierde con el tiempo. Describe el material, en condiciones de laboratorio, en la superficie de evaporación.
No es una salida de sistema. No dice nada sobre cuánto de ese vapor llega a una superficie de condensación, cuánto vuelve al agua de origen, ni qué produciría un módulo una tarde nublada de invierno.
La publicamos porque es la cifra que hemos medido, y la describimos por lo que es. Donde la literatura publicada informa de tasas por encima del techo teórico plano, la página de base científica expone los mecanismos que lo explican.
bajo iluminación simulada de 1 sol
Rendimiento de evaporación de laboratorio. La recuperación de agua dulce a nivel de sistema depende del diseño del sistema, de las condiciones de operación, de la condensación y de la eficiencia de recuperación de agua.
La cifra medida es 2.8 kg·m⁻²·h⁻¹ en la superficie de evaporación. La cifra diaria es esa tasa a lo largo de diez horas de iluminación, no una medición de un día completo.
Sin resolver
Los problemas que tenemos delante.
Eficiencia de recogida
La diferencia entre lo que se evapora y lo que se recoge es la mayor pérdida del sistema. Cerrarla es la prioridad de ingeniería actual, y ninguna cifra de agua entregada significa nada hasta que se cierre.
Comportamiento de la sal a largo plazo
Un ensayo corto dice muy poco sobre cómo queda una superficie después de una temporada. La exposición salina prolongada es el ensayo que importa, y es el que más tarda.
La intemperie frente al laboratorio
Viento, humedad y temperatura ambiente cambian el rendimiento exterior de forma sustancial, en ambas direcciones. Una cifra controlada de interior es un punto de partida, no un pronóstico.