Sostenibilidad

Agua dulce enterrada bajo el mar: ¿buenas noticias?

Imagen tomada de pbase.com El descubrimiento de nuevas reservas de agua dulce en un mundo en el que menos del 0.9% del agua está disponible como agua dulce debería ser inmediatamente buenas noticias. Sin embargo, la Tierra siempre encuentra la forma de complicar lo que parecería ser inmediato y sencillo. Las reservas de agua dulce que científicos de la Universidad de Flinders, en Australia, afirman que se encuentran en el subsuelo bajo los océanos son en realidad poco accesibles y una vez que se agoten no podrán volverse a renovar en millones de años.

Esas complicaciones surgen por la forma en que se crearon estas reservas. En tierra firme, el agua de lluvia o de cuerpos de agua dulce como lagos y ríos se filtra en los intersticios de los sedimentos del suelo y forma lo que conocemos como acuíferos. En total, la cantidad de agua dulce en los acuíferos es entre 70 y 80 veces mayor que la que se encuentra en ríos, lagos, humedales y en la atmósfera sumados. Afortunadamente, la mayoría de los acuíferos se recargan mientras siga lloviendo sobre ellos y siempre y cuando no los agotemos antes de que esa recarga suceda. Se sabía de la existencia de algunos acuíferos de agua dulce en el subsuelo de algunos mares cerca de las costas, pero se pensaba que eran casos excepcionales y raros. En el nuevo estudio, Vincent Post y sus colegas afirman que esos acuíferos son en realidad muy comunes y están distribuidos por todo el planeta. En total, ellos calculan que el agua dulce en estas reservas alcanzaría unos 500,000 kilómetros cúbicos o, en palabras de Post para el sitio de noticias de su universidad, "diez veces lo que hemos extraído de los acuíferos terrestres desde 1900."

Post y su equipo se explican la presencia de estas reservas subterráneas de agua dulce no como normalmente se les ha explicado (como filtraciones de los acuíferos de tierra firme hacia el subsuelo océanico) sino acudiendo a los procesos geológicos históricos. Los acuíferos de agua dulce bajo los oceános se habrían formado cuando el nivel de los mares era menor y esas zonas no estaban sumergidas. El agua salada que llegó después, cuando se derritió mucho hielo de los casquetes polares y el nivel del mar subió, no pudo ocupar los intersticios en el subsuelo que ya ocupaba el agua dulce y esta última quedó almacenada permanentemente.

Debido a que su formación es resultado de procesos históricos, esos acuíferos realmente no se podrían recargar como sus pares en tierra firme. El suelo que los contiene tendría que volver a emergir de los mares, cosa que no pasará en muchos millones de años (de hecho, es más probable que antes el nivel del mar suba y sepulte los acuíferos de las tierras costeras). Así que cualquier plan que se haga para extraer agua de ellos debe tener esto en cuenta, además de otras complicaciones. Estas reservas de agua se encuentran en las plataformas continentales, cerca de las costas. Post dice que para aprovecharlos se podrían perforar pozos en alta mar o desde las costas. Sin embargo, en cualquiera de las dos opciones, se tendría que ser muy cuidadosos para no contaminar el agua dulce con el agua salada de encima. Eso, sin considerar que podría estar ya contaminada por perforaciones petroleras o de gas.

Con todo, para Post el descubrimiento son buenas noticias. "El agua dulce en nuestro planeta está bajo niveles cada vez más altos de estrés y exigencia, por lo que es muy emocionante el descubrimiento de nuevas reservas cerca de las costas", comenta para el sitio de noticias de su universidad. "Esto significa que se pueden considerar más opciones para ayudar a reducir el impacto de las sequías y la escasez de agua continental."

Bibliografía:

Nota fuente en ScienceDaily | Artículo original publicado en Nature | Nota en el blog de Historias Cienciacionales

Sostenibilidad energética usando aguas residuales

Aparato prototipo para generar gas de hidrógeno a partir de aguas residuales, bacterias y energía solar. Nada como producir energía usando agua residual y la energía del Sol. Esto es lo que seguramente piensan Hanyu Wang, pasante de la Universidad de California, Santa Cruz, y Yat Li, profesor asociado de química en la misma universidad, quienes desarrollaron un dispositivo capaz de producir energía sostenible de esa manera.

Al combinar una celda de combustible microbiano, en donde las bacterias degradan la materia orgánica de las aguas residuales, generando energía en el proceso, y un tipo de celda solar llamada “celda fotoelectroquímica” que realiza la electrólisis –reacción que separa la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno– para producir hidrógeno, Yat y Hanyu crearon un nuevo dispositivo que fue presentado en la revista American Chemical Society.

Ambas partes pueden funcionar de manera autónoma para producir gas de hidrógeno. Sin embargo, para funcionar por separado, cada una requiere de un pequeño voltaje adicional para superar la barrera de energía termodinámica necesaria para reducir los protones a hidrógeno gaseoso. Esto aumenta de manera significativa la complicación y el costo de los aparatos transformadores de energía si uno quiere proyectarlos a una mayor escala. Por tanto, el aparato desarrollado por Li y Wang, que compensa esa energía faltante con aguas residuales y bacterias, es suficiente para llevarlo al rumbo de la sostenibilidad.

“La demostración exitosa de este aparato microbiano sostenible para la generación de hidrógeno puede proveer una nueva solución que, de manera simultánea, aborda las necesidades para el tratamiento de aguas residuales y la demanda por energías limpias”, comentó Li.

Las bacterias que usa este aparato no son comunes y se conocen como bacterias electrogénicas; éstas generan electricidad mediante la transferencia de electrones producidos por su metabolismo a través de sus membranas celulares a un electrodo externo.

En funcionamiento, el híbrido solar-bacteriano mostró una producción de hidrógeno a una tasa promedio de 0.05 metros cúbicos de gas por día y, mientras más tiempo pasaba, más clara se volvía el agua.

Por ahora, los investigadores se muestran optimistas con la potencial comercialización de su invento. Actualmente planean realizar un prototipo de 40 litros que alimentará de manera continua con aguas residuales municipales. Si los resultados son prometedores, probarán su aparato en una planta de tratamiento de aguas residuales.

Bibliografía:

Nota fuente de la Univeristy of California, Santa Cruz | Artículo original en la American Chemical Society | Nota en el blog de Historias Cienciacionales