Energía solar y filtros cerámicos: así funciona el innovador dispositivo que hace posible agua potable en zonas vulnerables

Un nuevo avance científico podría transformar el acceso al agua potable en regiones en desarrollo, donde la falta de infraestructuras impide garantizar su seguridad, según información del sitio especializado TechXplore. Eric Ryberg, profesor adjunto de ciencias de la salud en la Universidad de Connecticut, y su equipo de la Universidad de Yale, presentaron un dispositivo compacto de desinfección solar que limpia el agua en menos de una hora mediante métodos complementarios que aprovechan la energía del sol.

Este sistema, detallado en la publicación original en la revista npj Clean Water, responde a la carencia de tecnologías modernas de filtrado y desinfección UV en ciudades y comunidades rurales de zonas como África y Sudamérica, tal como detalló el propio Ryberg, y promete suministrar hasta 50 litros por persona al día, cantidad recomendada por el organismo internacional Naciones Unidas, durante casi todo el año.

A diferencia del conocido método de hervir el agua, que requiere elevados consumos energéticos, el sistema desarrollado integra técnicas como la filtración física, la pasteurización solar y la fotosensibilización, cada una dirigida a tipos específicos de patógenos.

De acuerdo con el sitio especializado, una prueba de campo realizada en Sololá, Guatemala, bajo una intensidad solar de 1.050 vatios por metro cuadrado, verificó que la desinfección completa se alcanza en menos de una hora, y los lotes sucesivos pueden tratarse en solo 28 minutos.

Agua en menos de una hora durante todas las estaciones

El sistema combina filtros cerámicos que eliminan organismos grandes, como protozoos y gusanos, con métodos solares que inactivan bacterias gracias a la radiación UVA y UVB. El profesor detalló que la radiación UVA interactúa con compuestos del agua y microorganismos, lo que produce estrés oxidativo que los desactiva, mientras que la UVB provoca daños en el material genético de los patógenos. No obstante, desactivar virus mediante exposición solar simple requiere hasta 30 horas de luz directa, lo que limita el uso de procedimientos como el llamado “solar disinfection”, donde una botella se expone al sol durante seis horas y solo se eliminan bacterias en ese período.

La innovación reside en el uso de fotosensibilizadores, sustancias que reaccionan ante la luz del sol y transfieren energía a las moléculas de oxígeno en el agua, lo que las vuelve altamente reactivas. Este mecanismo permite eliminar no solo bacterias, sino también virus —considerados más resistentes por su tamaño—, por lo que el proceso es una opción de alta eficacia.

Para esta investigación, se utilizó eritrosina, un colorante alimentario, como fotosensibilizador. Su principal ventaja es la señal visual precisa: a medida que la eritrosina se descompone bajo la luz solar, el agua cambia de color, lo que indica con claridad cuándo el agua es apta para el consumo. Esta característica resulta especialmente útil en zonas donde no existen analizadores químicos ni equipos sofisticados de monitoreo.

El sistema solar cubre el estándar de la ONU durante la mayoría de los días del año

Las simulaciones desarrolladas por el equipo contemplaron condiciones en Ciudad del Cabo, Sudáfrica, Sololá, Guatemala y Phoenix, Arizona, Estados Unidos. Estos modelos incluyeron tanto variaciones estacionales de radiación solar como la demanda diaria de agua potable. Los resultados indicaron que en los tres lugares, el dispositivo suministró el volumen estipulado de 50 litros por persona al día prácticamente durante todo el año, con apenas veinte días de excepción.

Este dispositivo puede adaptarse tanto a escalas familiares como comunitarias. Ryberg señaló: “Podría tener sentido que una comunidad desarrolle un sistema como este a una escala mayor para servir a toda la población, o que funcione en forma reducida para hogares individuales”. La adaptabilidad facilita que zonas con baja infraestructura técnica accedan a una solución sencilla con recursos locales.

El profesor y su equipo han iniciado nuevas investigaciones con fotosensibilizadores naturales, como la clorofila y la hipericina (presente en el hipérico), para sustituir los compuestos sintéticos y minimizar riesgos toxicológicos a largo plazo. Tal como detalló "el objetivo final es poder pasar a compuestos naturales con mucho menos riesgo toxicológico“.