Saltar al contenido

Espuma de óxido de grafeno y nanocelulosa para obtener agua

Ingenieros de la Universidad de Washington de San Luis han desarrollado un ingenioso material biológico que puede servir para obtener vapor de agua a partir de aguas sucias. Las aplicaciones de este biomaterial son increíbles, pero primero vamos a conocer un poco más sobre él.

¿En qué consiste la espuma de óxido de grafeno?

El novedoso material del que hablamos a continuación es una espuma o aerogel con estructura de bicapa, producido por bacterias. El modelo de dos capas es de vital importancia para su eficiencia, existiendo una gran sinergia entre ambas.

Una de estas capas se encuentra en contacto con la luz solar, es decir, está expuesta al ambiente. Hablamos de la capa de óxido de grafeno (RGO). Mientras, la capa de celulosa formada por bacterias (BCN) está en el interior del sistema.

Su funcionamiento es bastante sencillo: La capa de nanocelulosa se coloca en contacto con el agua, actuando como una esponja. Esta esponja biológica absorbe el agua en su interior y llega a la capa del óxido de grafeno. Gracias a sus sorprendentes propiedades, este agua se puede recoger fácilmente de la cara superior.

El fundamento básico es que el agua no solo contiene moléculas de hidrógeno y de oxígeno, sino que en ella conviven disueltas gran cantidad de sustancias. Algunas de ellas necesarias, y otras nocivas. Al producirse la evaporación, tan solo se evapora el agua, que presenta un punto de ebullición mucho más bajo que el resto de sustancias en ella disueltas.

El grafeno sirve para potabilizar agua

La distribución asimétrica del grafeno en las capas hace que la eficiencia térmica de este potabilizador de agua sea muy alta. En conjunto, los investigadores indican que el proceso de obtención de vapor de agua alcanza una elevada eficiencia térmica, de hasta un 83% a una densidad de potencia de 10 kW/m2       

¿Cómo se produce la capa de celulosa?

La estructura reticular de la capa de BCN se consigue con un cultivo de bacterias productoras de celulosa en un medio con óxido de grafeno. De este modo, cuando las bacterias formen la capa de celulosa, el óxido de grafeno estará en su interior.

Posteriormente, esta capa de celulosa se lava en un medio sin óxido de grafeno que contiene NaOH, reduciendo parcialmente en óxido de grafeno y generando la consistencia de aerogel.

La nanoestructura reticular de fibras de celulosa producida por Gluconacetobacter hansenii es vital importancia en todo el proceso. Pues, gracias a sus microporos abiertos tiene una gran capacidad de absorción de agua.

Aplicaciones

Según los investigadores y, como se dice en el estudio, este es un método fácilmente escalable. Estas son muy buenas noticias, pues se podría trasladar a zonas donde la escasez de agua limpia es un problema y a muy bajo coste, a pesar del precio del grafeno. Además, si las investigaciones continúan dando estos resultados, se podría aumentar la tasa de eliminación de residuos y perfeccionar el prototipo.

Grafeno barato para conseguir agua en zonas pobres

A pesar de estas buenas noticias, una vez los métodos de obtención del grafeno sean mejorados, todo se abaratará aún más.

Si quieres aprender un poco más sobre el grafeno puedes empezar por aquí:

Summary
Espuma de óxido de grafeno y nanocelulosa para obtener agua
Article Name
Espuma de óxido de grafeno y nanocelulosa para obtener agua
Description
Científicos han descubierto un método para potabilizar agua a un precio muy asequible y con una sencillez extrema. Se trata de una combinación de óxido de grafeno y nanocelulosa producida por bacterias.
Author
Publisher Name
DeGrafeno
Publisher Logo