El ganador del Premio a la Innovación del Agua de este año es una empresa que comercializa un material que podría mejorar drásticamente la eficiencia de las centrales eléctricas.

La compañía, Mesophase, está desarrollando un condensador de vapor de planta de energía más eficiente que aprovecha un revestimiento de superficie desarrollado en el laboratorio de Evelyn Wang, profesora de ingeniería Ford del MIT y jefa del Departamento de Ingeniería Mecánica. Dichos condensadores, que convierten el vapor en agua, se encuentran en el corazón del proceso de extracción de energía en la mayoría de las centrales eléctricas del mundo.

En el argumento ganador, los fundadores de la compañía dijeron que creen que su recubrimiento duradero y de bajo costo mejorará el rendimiento de transferencia de calor de tales condensadores.

"Lo que nos emociona de esta tecnología es que en el campo de los condensadores, esta es la primera vez que vemos un recubrimiento que puede durar lo suficiente para aplicaciones industriales y que tiene un alto potencial de ampliación", dijo Yajing Zhao SM ´18, que actualmente es candidato a doctorado en ingeniería mecánica en el MIT. “En comparación con lo que está disponible en la academia y la industria, creemos que verá un rendimiento récord en términos de transferencia de calor y vida útil”.

En la mayoría de las centrales eléctricas, los condensadores enfrían el vapor para convertirlo en agua. El cambio de presión causado por esa conversión crea un vacío que empuja el vapor a través de una turbina. El revestimiento de la superficie pendiente de patente de Mesophase mejora la capacidad de los condensadores para transferir calor, lo que permite a los operadores extraer energía de manera más eficiente.

Según las pruebas de laboratorio, la empresa predice que puede aumentar la producción de la planta de energía hasta en un 7 por ciento utilizando la infraestructura existente. Debido a que los condensadores de vapor se utilizan en todo el mundo, este avance podría ayudar a aumentar la producción mundial de electricidad en 500 teravatios hora por año, lo que equivale al suministro de electricidad para alrededor de mil millones de personas.

Las ganancias de eficiencia también conducirán a un menor uso de agua. El agua enviada desde las torres de enfriamiento es un medio común para mantener fríos los condensadores. La empresa estima que su sistema podría reducir las extracciones de agua dulce en el equivalente a lo que utilizan 50 millones de personas al año.

Después de ejecutar pruebas piloto, la compañía cree que el nuevo material podría instalarse en las centrales eléctricas durante el mantenimiento programado regular que se realiza cada dos a cinco años. La compañía también planea trabajar con los fabricantes de condensadores existentes para llegar al mercado más rápido.

“Todo esto funciona porque un condensador con nuestra tecnología tiene una economía significativamente más atractiva que la que se encuentra actualmente en el mercado”, dice Michael Gangemi de Mesophase, candidato a un MBA en la Sloan School of Management del MIT.

La compañía planea comenzar en el espacio geotérmico de EE. UU., donde Mesophase estima que su tecnología tiene un valor aproximado de 800 millones de dólares al año.

“Gran parte de la capacidad geotérmica en los EE. UU. se construyó en los años 50 y 60”, dijo Gangemi. “Eso significa que la mayoría de estas plantas están operando muy por debajo de su capacidad e invierten con frecuencia en tecnología como la nuestra solo para mantener su producción de energía”.

La empresa utilizará el dinero del premio, en parte, para comenzar a realizar pruebas en un entorno de planta de energía real.

“Estamos entusiasmados con estos desarrollos, pero sabemos que son solo los primeros pasos a medida que avanzamos hacia aplicaciones energéticas más amplias”, dijo Gangemi.

El Premio a la Innovación del Agua del MIT ayuda a traducir la investigación y las ideas relacionadas con el agua en negocios e impacto. Cada año, los equipos finalistas dirigidos por estudiantes presentan sus innovaciones a estudiantes, profesores, inversores y personas que trabajan en diversas industrias relacionadas con el agua.

El evento de este año, realizado en un formato híbrido virtual en el Media Lab del MIT, incluyó cinco equipos finalistas. El premio de $ 15,000 del segundo lugar se otorgó a Livingwater Systems, que proporciona sistemas portátiles de recolección y filtración de agua de lluvia a comunidades desplazadas y sin conexión a la red.

El producto de la empresa consiste en una malla de bajo costo que se coloca en los techos para recolectar el agua y una unidad de almacenamiento plegable que incorpora un filtro de sedimentos. El agua se vuelve potable después de aplicar tabletas de cloro a la unidad de almacenamiento.

“Quizás la mayor atracción de nuestras unidades es su elegancia y simplicidad”, dijo el CEO de Livingwater, Joshua Kao, en el discurso de la compañía. “Cualquiera puede aprovechar su configuración fácil de hacer por sí mismo sin ningún conocimiento preexistente”.

La compañía dice que el sistema funciona en los techos inclinados utilizados en muchos asentamientos, campos de refugiados y barrios marginales sin conexión a la red. Toda la unidad cabe dentro de una mochila.

El equipo también señala que los sistemas de recolección existentes cuestan miles de dólares, requieren una instalación experta y no se pueden unir a superficies como tiendas de campaña. Livingwater tiene como objetivo asociarse con organizaciones no gubernamentales y entidades sin fines de lucro para vender sus sistemas por $ 60 cada uno, lo que representaría un ahorro de costos significativo en comparación con alternativas como transportar agua en autobuses a los asentamientos.

La compañía ejecutará un piloto pagado con el Programa Mundial de Alimentos este otoño.

“El apoyo del MIT será crucial para construir el equipo central sobre el terreno”, dijo Gabriela Saade de Livingwater, estudiante de maestría en política pública en la Universidad de Chicago. “Comencemos a darnos cuenta de una nueva era de seguridad hídrica en América Latina y en todo el mundo”.

El premio de $10,000 del tercer lugar fue para Algeon Materials, que está creando bioplásticos sostenibles y ecológicos a partir de algas marinas. Algeon también ganó el premio de elección del público de $5,000 por su sistema, que no requiere agua, fertilizante o tierra para producir.

Los otros finalistas fueron:

Flowless, que utiliza inteligencia artificial y una plataforma de Internet de las cosas (IoT) para detectar fugas y optimizar los procesos relacionados con el agua para reducir el desperdicio; Hydrologistics Africa Ltd, una plataforma para ayudar a los consumidores y las empresas de servicios públicos a gestionar su consumo de agua; y Watabot, que está desarrollando sistemas autónomos impulsados ​​por inteligencia artificial para monitorear algas dañinas en tiempo real y predecir la actividad de las algas.

Cada año, el Premio a la Innovación del Agua, organizado por el MIT Water Club, otorga hasta $50,000 en subvenciones a equipos de todo el mundo. El programa de este año recibió más de 50 solicitudes. Un grupo de 20 equipos semifinalistas pasó un mes trabajando con mentores para refinar sus lanzamientos y planes comerciales, y el campo final de finalistas recibió otro mes de tutoría.

El Premio a la Innovación del Agua comenzó en 2015 y ha otorgado más de $275,000 a 24 equipos diferentes hasta la fecha.