Cuando los bomberos quieren extinguir un incendio, a
menudo lo apagan con agua. Los astronautas que se encuentran a bordo de
la Estación Espacial Internacional (EEI, por su sigla en idioma
español), sin embargo, están experimentando con una forma de agua que
hace lo contrario. En lugar de detener el fuego, ayuda a iniciarlo.
"La llamamos 'agua supercrítica'", dice Mike Hicks, del Centro de
Investigaciones Glenn, en Ohio. "Y tiene algunas propiedades
interesantes".
El agua se convierte en supercrítica cuando se comprime a una
presión de 217 atmósferas y se calienta a más de 373° C. Por encima del
llamado punto crítico, el H2O común se transforma en algo que no es ni sólido, ni líquido, ni gas. Se parece más bien a un "gas-líquido".
"Cuando se mezcla agua supercrítica con materia orgánica, se
produce una reacción química: la oxidación", dice Hicks. "Es una forma
de quemar pero sin llamas".
Esto es realmente útil cuando uno quiere deshacerse de algunos
materiales desagradables como las aguas residuales. Las ciudades, las
granjas empresariales, los barcos en el mar y las naves espaciales
tripuladas, que acumulan los materiales de desecho, podrían beneficiarse
con este tipo de tratamiento.
"Cuando llevamos una corriente residual húmeda por arriba del
punto crítico, el agua supercrítica rompe los enlaces de los
hidrocarburos. Entonces, estos pueden reaccionar con el oxígeno". En
otras palabras, el lodo se incendia. En ciertas ocasiones, los puntos
calientes en el lodo producen una llama visible, pero por lo general
esto no sucede. "Esta es una forma de quemado relativamente limpia, que
produce agua pura y dióxido de carbono, pero ninguno de los productos
tóxicos del fuego común".
Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la EEI? "La Estación
Espacial Internacional ofrece un laboratorio de microgravedad único para
el estudio de las propiedades del agua supercrítica", explica Hicks.
Uno de los problemas con el agua supercrítica tiene que ver con la
sal. Por encima del punto crítico, cualquier sal disuelta en agua se
precipita rápidamente. Si esto sucede en el recipiente de un reactor,
los componentes metálicos del recipiente se recubren con sal y comienzan
a corroerse.
"En cualquier corriente de residuos realista, tenemos que aprender
a lidiar con la sal. Es el principal obstáculo tecnológico".
menudo lo apagan con agua. Los astronautas que se encuentran a bordo de
la Estación Espacial Internacional (EEI, por su sigla en idioma
español), sin embargo, están experimentando con una forma de agua que
hace lo contrario. En lugar de detener el fuego, ayuda a iniciarlo.
"La llamamos 'agua supercrítica'", dice Mike Hicks, del Centro de
Investigaciones Glenn, en Ohio. "Y tiene algunas propiedades
interesantes".
En un nuevo video ScienceCast se exploran las propiedades desconocidas del agua supercrítica. Reproducir el video (en idioma inglés)
presión de 217 atmósferas y se calienta a más de 373° C. Por encima del
llamado punto crítico, el H2O común se transforma en algo que no es ni sólido, ni líquido, ni gas. Se parece más bien a un "gas-líquido".
"Cuando se mezcla agua supercrítica con materia orgánica, se
produce una reacción química: la oxidación", dice Hicks. "Es una forma
de quemar pero sin llamas".
Esto es realmente útil cuando uno quiere deshacerse de algunos
materiales desagradables como las aguas residuales. Las ciudades, las
granjas empresariales, los barcos en el mar y las naves espaciales
tripuladas, que acumulan los materiales de desecho, podrían beneficiarse
con este tipo de tratamiento.
"Cuando llevamos una corriente residual húmeda por arriba del
punto crítico, el agua supercrítica rompe los enlaces de los
hidrocarburos. Entonces, estos pueden reaccionar con el oxígeno". En
otras palabras, el lodo se incendia. En ciertas ocasiones, los puntos
calientes en el lodo producen una llama visible, pero por lo general
esto no sucede. "Esta es una forma de quemado relativamente limpia, que
produce agua pura y dióxido de carbono, pero ninguno de los productos
tóxicos del fuego común".
Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con la EEI? "La Estación
Espacial Internacional ofrece un laboratorio de microgravedad único para
el estudio de las propiedades del agua supercrítica", explica Hicks.
Uno de los problemas con el agua supercrítica tiene que ver con la
sal. Por encima del punto crítico, cualquier sal disuelta en agua se
precipita rápidamente. Si esto sucede en el recipiente de un reactor,
los componentes metálicos del recipiente se recubren con sal y comienzan
a corroerse.
"En cualquier corriente de residuos realista, tenemos que aprender
a lidiar con la sal. Es el principal obstáculo tecnológico".
Este es el dispositivo ubicado a bordo de la EEI donde se lleva a
cabo el experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica. Más información (en idioma inglés)
cabo el experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica. Más información (en idioma inglés)
Arriba: Este es el dispositivo ubicado a bordo de la EEI donde se
lleva a cabo el experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica. Más
información (en idioma inglés)(insert link)
lleva a cabo el experimento de la Mezcla de Agua Supercrítica. Más
información (en idioma inglés)(insert link)
Ocuparse de la sal es el objetivo final del experimento de la
Mezcla de Agua Supercrítica en la EEI, un esfuerzo conjunto entre la
NASA y el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales, en idioma
francés), que es la agencia espacial francesa.
Mezcla de Agua Supercrítica en la EEI, un esfuerzo conjunto entre la
NASA y el CNES (Centro Nacional de Estudios Espaciales, en idioma
francés), que es la agencia espacial francesa.
"Mediante el estudio del agua supercrítica sin los complicados
efectos de la gravedad, podemos aprender, a un nivel muy fundamental,
cómo se comportan las sales que precipitan", dice Hicks, quien es el
investigador principal del experimento. "Podríamos incluso ser capaces
de encontrar la manera de extraer la sal de los componentes sensibles a
la corrosión".
efectos de la gravedad, podemos aprender, a un nivel muy fundamental,
cómo se comportan las sales que precipitan", dice Hicks, quien es el
investigador principal del experimento. "Podríamos incluso ser capaces
de encontrar la manera de extraer la sal de los componentes sensibles a
la corrosión".
El experimento, que utiliza un hardware de fabricación
francesa (DECLIC), situado en el Módulo de Experimentos Japonés (JEM,
por su acrónimo en idioma inglés) de la estación, se inició durante la
primera semana de julio de 2013. Dicho experimento continuará durante
todo un año en una serie de seis ensayos, cada uno con una duración de
aproximadamente 15 días.
francesa (DECLIC), situado en el Módulo de Experimentos Japonés (JEM,
por su acrónimo en idioma inglés) de la estación, se inició durante la
primera semana de julio de 2013. Dicho experimento continuará durante
todo un año en una serie de seis ensayos, cada uno con una duración de
aproximadamente 15 días.
Los resultados podrían tener aplicaciones aquí en la Tierra. La
Marina de Estados Unidos ya ha comenzado a utilizar las tecnologías del
agua supercrítica para purificar corrientes de residuos a bordo de
algunos de sus barcos, mientras que la ciudad de Orlando ha abierto una
planta de tratamiento supercrítico para el procesamiento de las aguas
residuales municipales.
Marina de Estados Unidos ya ha comenzado a utilizar las tecnologías del
agua supercrítica para purificar corrientes de residuos a bordo de
algunos de sus barcos, mientras que la ciudad de Orlando ha abierto una
planta de tratamiento supercrítico para el procesamiento de las aguas
residuales municipales.
Hicks dice: “Recién estamos comenzando”.