La búsqueda de nuevas formas de obtener agua potable a partir del mar continúa generando avances tecnológicos en distintos países. En Corea del Sur, un equipo de investigadores del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan, conocido como UNIST, desarrolló un sistema de desalinización impulsado por energía solar capaz de convertir agua de mar en agua dulce sin necesidad de utilizar electricidad externa.
El avance representa una alternativa interesante para enfrentar uno de los grandes desafíos ambientales y sociales del siglo XXI: el acceso al agua dulce. La tecnología desarrollada por los investigadores surcoreanos utiliza la luz del Sol para calentar y evaporar el agua salada, separándola de las sales y otros componentes presentes en el líquido. Posteriormente, el vapor puede condensarse para obtener agua dulce.
Sin embargo, es importante precisar el contexto tecnológico de la investigación. Aunque existen numerosos proyectos de ósmosis inversa alimentados por energía fotovoltaica, la innovación específica anunciada por UNIST no funciona mediante un sistema portátil de ósmosis inversa conectado a paneles fotovoltaicos flexibles. Se trata de un sistema de desalinización solar fototérmica, basado en la evaporación del agua mediante un material capaz de absorber eficientemente la energía solar. Esta distinción es fundamental para describir correctamente el alcance del avance.
Un dispositivo que aprovecha directamente la energía del Sol
El sistema desarrollado por el equipo de UNIST busca resolver un problema habitual en las tecnologías de desalinización: la elevada cantidad de energía que puede ser necesaria para separar la sal del agua.
En lugar de utilizar electricidad para alimentar bombas de alta presión, como ocurre en la ósmosis inversa convencional, el dispositivo surcoreano aprovecha directamente la radiación solar. El sistema incorpora un material fototérmico diseñado para absorber una gran parte de la energía procedente de la luz solar y transformarla en calor.
La investigación se basa en un óxido de espinela compuesto por cobre, manganeso y cromo, identificado como CuMnCrO₄. Según el estudio científico publicado sobre la tecnología, la modificación de la estructura del material permitió mejorar su capacidad para absorber la luz solar y convertirla en energía térmica.
De acuerdo con la información divulgada por las autoridades surcoreanas, el material es capaz de absorber más del 97 % de la energía solar incidente. Bajo exposición solar, la superficie del sistema puede alcanzar temperaturas cercanas a los 80 grados Celsius, acelerando el proceso de evaporación del agua de mar.
¿Cómo funciona la desalinización solar?
El principio es relativamente sencillo, aunque el desarrollo tecnológico detrás del dispositivo es mucho más complejo.
El agua de mar contiene sales disueltas y otros minerales. Cuando el agua se evapora, la mayor parte de esas sales no pasa al vapor. Si posteriormente ese vapor se enfría y se condensa, es posible recuperar agua dulce.
El reto consiste en hacer este proceso lo suficientemente eficiente como para producir cantidades útiles de agua sin requerir enormes instalaciones o un consumo elevado de energía.
La tecnología desarrollada en Corea del Sur utiliza la energía solar para acelerar la evaporación. El material fototérmico absorbe la radiación del Sol y concentra esa energía en forma de calor sobre la zona donde se produce la evaporación.
El vapor generado puede posteriormente condensarse para convertirse nuevamente en agua líquida, mientras que la sal queda separada del agua dulce obtenida.
Este enfoque permite evitar el uso de una fuente externa de electricidad durante el proceso de calentamiento, una característica que podría resultar especialmente útil en zonas aisladas, islas, regiones costeras o lugares afectados por desastres naturales donde la infraestructura eléctrica es limitada.
Una producción de hasta 4,1 litros por hora por metro cuadrado
Uno de los datos más destacados de la investigación es el rendimiento reportado por los investigadores.
Según la información difundida por Korea.net, un dispositivo con una superficie de un metro cuadrado puede producir alrededor de 4,1 litros de agua potable por hora cuando opera sobre agua de mar bajo las condiciones evaluadas.
El equipo de investigación señaló que esta velocidad de producción es aproximadamente siete veces superior a la tasa de evaporación natural utilizada como referencia en la divulgación del proyecto.
Este rendimiento convierte a la tecnología en una propuesta interesante dentro del campo de la desalinización solar, aunque todavía debe entenderse dentro del contexto experimental y tecnológico en el que fue desarrollada.
Una producción de varios litros por hora puede resultar relevante para sistemas descentralizados o modulares, pero no equivale a reemplazar las grandes plantas de desalinización industrial, capaces de producir miles o millones de litros diarios.
El potencial de este tipo de dispositivos se encuentra, principalmente, en la posibilidad de desarrollar soluciones que funcionen cerca del lugar donde se necesita el agua, reduciendo la dependencia de grandes infraestructuras y de redes eléctricas convencionales.
El gran problema de la sal acumulada
Uno de los principales obstáculos para la desalinización solar mediante evaporación es la acumulación de sal.
Cuando el agua se evapora, las sales permanecen. Con el tiempo, pueden cristalizarse sobre la superficie del dispositivo y bloquear los canales por los que circula el agua. Este fenómeno reduce el rendimiento y puede obligar a realizar procesos frecuentes de limpieza o mantenimiento.
Los investigadores de UNIST desarrollaron una estructura diseñada para facilitar el transporte continuo del agua y reducir la acumulación de sal en la superficie de evaporación.
La información publicada sobre el proyecto explica que el sistema combina materiales con diferentes propiedades de interacción con el agua. Una parte absorbe y transporta el líquido, mientras otra ayuda a controlar el movimiento del agua y de las sales, buscando evitar que los cristales se acumulen en la zona donde se produce la evaporación.
La resistencia a la acumulación de sal es uno de los elementos más importantes para que una tecnología de este tipo pueda operar durante periodos prolongados y, eventualmente, avanzar hacia aplicaciones de mayor escala.
Una investigación publicada en Advanced Materials
El desarrollo científico fue publicado en la revista especializada Advanced Materials, una publicación internacional dedicada a la investigación en ciencia e ingeniería de materiales.
El artículo científico describe el uso de una nueva estructura de óxido fototérmico y su integración en un sistema diseñado para producir agua dulce a partir de agua salina y contaminada.
El estudio destaca la capacidad del material para ampliar la absorción de energía solar y mejorar la conversión de luz en calor. Además, analiza la estabilidad del sistema frente a condiciones que pueden afectar a otros dispositivos, como la presencia de sal y distintos tipos de contaminantes.
La publicación científica es importante porque permite diferenciar este avance de simples prototipos o conceptos sin validación experimental. El trabajo fue sometido al proceso de publicación académica y presenta datos sobre el funcionamiento del sistema.
Aun así, como ocurre con muchas innovaciones científicas, el paso desde un resultado experimental hasta una tecnología comercial disponible para comunidades o consumidores puede requerir años de desarrollo, pruebas adicionales, reducción de costos y procesos de fabricación a mayor escala.
¿Qué relación tiene con la ósmosis inversa?
La ósmosis inversa sigue siendo una de las tecnologías más utilizadas para desalinizar agua en el mundo.
Su funcionamiento es diferente al sistema desarrollado por UNIST. En la ósmosis inversa, el agua salada es sometida a presión y obligada a atravesar una membrana semipermeable. La membrana permite el paso del agua, pero retiene una gran parte de las sales y otras sustancias.
El principal desafío es que el proceso requiere energía para generar y mantener la presión necesaria.
Por esta razón, diferentes grupos científicos e ingenieros han investigado la posibilidad de alimentar sistemas de ósmosis inversa mediante energía solar fotovoltaica. Existen estudios y prototipos de plantas pequeñas y medianas que utilizan paneles solares para producir la electricidad necesaria para el proceso.
Una revisión científica publicada en 2025 sobre sistemas de ósmosis inversa alimentados por energía fotovoltaica analizó investigaciones desarrolladas durante aproximadamente dos décadas. El trabajo encontró que estos sistemas pueden alcanzar altas tasas de recuperación y rechazo de sales, aunque su rendimiento y costo dependen de factores como la escala del proyecto, la radiación solar disponible, el almacenamiento energético y las condiciones del agua que se desea tratar.
Incluso investigaciones anteriores ya habían demostrado la viabilidad de sistemas de desalinización por ósmosis inversa alimentados directamente por paneles solares. Un proyecto experimental conocido como Eausmose desarrolló un prototipo portátil basado en ósmosis inversa alimentada por energía fotovoltaica sin utilizar baterías intermedias.
Por ello, la idea de combinar desalinización, portabilidad y energía solar tiene una base tecnológica real. Lo novedoso del avance surcoreano de UNIST, sin embargo, está en otra dirección: utilizar directamente la energía solar para impulsar un proceso de evaporación y condensación, sin depender de electricidad externa para desalinizar el agua.
Corea del Sur y la investigación en nuevas tecnologías de desalinización
El desarrollo de UNIST no es el único trabajo relacionado con desalinización realizado por investigadores surcoreanos.
Instituciones como la Universidad de Yonsei y el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, KAIST, han publicado investigaciones relacionadas con la optimización de sistemas de desalinización y el aprovechamiento de energías renovables.
Por ejemplo, investigadores vinculados a Yonsei han trabajado en configuraciones híbridas que combinan ósmosis inversa de agua de mar, procesos de desalinización impulsados por energía solar y ósmosis con retardo de presión para mejorar la recuperación de agua y reducir el consumo energético. Un estudio publicado en Water Research reportó mejoras en la recuperación de agua dulce y reducciones en el consumo energético frente a determinadas configuraciones convencionales.
KAIST, por su parte, ha publicado investigaciones sobre el control y la optimización de procesos de ósmosis inversa operados con energía renovable, buscando adaptar la producción de agua a la disponibilidad variable de la energía solar.
Estas investigaciones muestran que el desarrollo de nuevas tecnologías para producir agua dulce no depende de una única solución. La innovación se está produciendo en diferentes áreas: nuevas membranas, sistemas de ósmosis inversa más eficientes, energía fotovoltaica, evaporación solar, recuperación energética y configuraciones híbridas.
Un posible aliado para comunidades aisladas
Uno de los principales atractivos de los sistemas de desalinización descentralizados es su potencial para operar en lugares donde construir una gran planta de tratamiento sería demasiado costoso o complejo.
Las islas pequeñas, comunidades costeras aisladas, zonas rurales y regiones afectadas por emergencias podrían beneficiarse de tecnologías capaces de producir agua cerca del punto de consumo.
En estos escenarios, depender de grandes redes eléctricas puede representar una dificultad. Un sistema capaz de utilizar directamente la energía solar reduciría parte de esa dependencia.
Sin embargo, esto no significa que la tecnología pueda resolver por sí sola el problema global de la escasez de agua.
La cantidad de agua producida, el costo de fabricación, la durabilidad, la necesidad de mantenimiento y la capacidad para operar bajo diferentes condiciones climáticas son factores que deben analizarse antes de una implementación masiva.
Además, la desalinización genera otros desafíos. Dependiendo de la tecnología utilizada, es necesario gestionar correctamente la salmuera o los residuos concentrados para evitar impactos negativos sobre los ecosistemas.
El desafío de llevar la innovación del laboratorio al mundo real
La historia de la desalinización está llena de avances que han demostrado resultados prometedores en laboratorios, pero que posteriormente enfrentan dificultades cuando intentan escalarse.
Para que un dispositivo como el desarrollado por UNIST pueda convertirse en una solución ampliamente utilizada será necesario demostrar su funcionamiento durante periodos prolongados y en condiciones reales.
Esto incluye pruebas frente a cambios en la intensidad solar, variaciones en la salinidad del agua, contaminación, oleaje, temperaturas extremas y acumulación prolongada de residuos.
También será fundamental conocer el costo final del sistema.
Una tecnología puede ser científicamente eficiente, pero si resulta demasiado costosa de fabricar o mantener, su impacto social puede ser limitado. Por el contrario, si los materiales pueden producirse a gran escala y el dispositivo mantiene un rendimiento estable durante años, las posibilidades de aplicación aumentan considerablemente.
El propio trabajo científico destaca la importancia de la durabilidad y la posibilidad de ampliar el tamaño del sistema como elementos relevantes para futuras aplicaciones.
La carrera por producir agua dulce con energías renovables
La investigación surcoreana forma parte de una tendencia internacional más amplia: reducir la dependencia de combustibles fósiles y electricidad convencional en los procesos de producción de agua potable.
La combinación de energía solar y desalinización está siendo estudiada desde diferentes enfoques. Algunos proyectos utilizan paneles fotovoltaicos para generar electricidad y alimentar sistemas de ósmosis inversa. Otros emplean directamente la energía térmica del Sol para evaporar agua. También se desarrollan sistemas híbridos que combinan varias tecnologías para mejorar la eficiencia general.
Una investigación reciente sobre desalinización por ósmosis inversa alimentada con energía fotovoltaica destaca que la integración de energías renovables puede ser especialmente útil en regiones con altos niveles de radiación solar y problemas de acceso al agua, aunque la viabilidad económica y técnica depende de cada ubicación y escala de operación.
El objetivo común es claro: producir más agua dulce utilizando menos energía y reduciendo el impacto ambiental del proceso.
Un avance prometedor, pero todavía en desarrollo
La innovación en desalinización portátil y descentralizada continúa avanzando, pero es necesario diferenciar cuidadosamente entre las distintas tecnologías que se encuentran en investigación.
El reciente desarrollo de UNIST en Corea del Sur es un avance real y documentado, aunque su mecanismo no corresponde a un dispositivo portátil de ósmosis inversa alimentado por paneles fotovoltaicos flexibles. Su propuesta se basa en un sistema de desalinización solar fototérmica, capaz de aprovechar directamente la luz del Sol para evaporar agua de mar y obtener agua dulce.
Los resultados reportados —incluida una producción aproximada de 4,1 litros de agua por hora por metro cuadrado— muestran el potencial de esta tecnología para aplicaciones futuras en regiones con acceso limitado a electricidad o infraestructura de tratamiento de agua.
Mientras tanto, la ósmosis inversa alimentada por energía fotovoltaica continúa desarrollándose en paralelo y sigue siendo una de las principales líneas de investigación para crear sistemas de desalinización más eficientes y menos dependientes de fuentes convencionales de energía.
El desafío ahora será convertir estos avances científicos en soluciones capaces de funcionar fuera del laboratorio, con costos accesibles y suficiente durabilidad para llegar a las comunidades que más necesitan nuevas fuentes de agua potable.