Varios científicos han creado un dispositivo que puede extraer agua potable del aire utilizando únicamente la energía de la luz solar. Este cosechador de agua es tan efectivo que funciona bien incluso cuando el índice de humedad es de tan sólo 20 por ciento, que es típicamente el de muchas de las regiones más secas de la Tierra.
Aunque esta tecnología está aún muy lejos de comercializarse, los científicos afirman que su descubrimiento ha establecido las bases para un producto que podría proporcionar agua potable y segura a distintas partes del mundo donde ésta escasea. Esto podría cambiar las vidas de los 4000 millones de personas de todo el mundo que carecen de acceso a agua potable durante al menos un mes al año.
En un estudio publicado en la revistaScience, un equipo de investigadores dirigido por Evelyn Wang del MIT, Massachusetts, y Omar Yaghi , de la Universidad de California en Berkeley, ha demostrado la forma en que su dispositivo recoge la humedad del aire y la convierte en agua potable. La cantidad de agua en la atmósfera es equivalente a 10% del agua de todos los lagos de agua dulce de la Tierra, por lo que se trata de un recurso potencialmente enorme.
La tecnología se basa en un material denominado marco metal-orgánico (MMO), desarrollado originalmente por Yaghi hace más de 20 años. Los MMO son materiales creados al unir unidades metálicas orgánicas e inorgánicas para formar marcos porosos con áreas superficiales extremadamente altas, dijo Yaghi a Newsweek en una entrevista realizada por correo electrónico.
Este dispositivo convierte el aire en agua potable.MIT PHOTO FROM LABORATORY OF EVELYN WANG.
“Los MMO son sólidos que, a simple vista, no parece muy distintos de la arena, en los que cada gránulo tiene un gran número de perforaciones en los que los gases y moléculas que se deseen estudiar pueden seleccionarse, recogerse y compactarse, lo cual posibilita el almacenamiento de cantidades voluminosas de gases en contenedores pequeños”, explica.
Recientemente, él y Wang, ingeniera mecánica, se unieron para crear un dispositivo MMO que pudiera recolectar agua. Su prototipo funciona utilizando un poco más de un kilo de cristales de MMO especialmente diseñados, comprimidos entre una superficie de absorción solar y una placa de condensación. “Cuando el aire pasa a través del material MMO, el agua queda atrapada en estos poros microscópicos, para ser concentrada posteriormente”, dice Yaghi.
“Al ser calentada por la luz solar del ambiente, el agua sale de los poros y se condensa como resultado de la diferencia de temperaturas entre el material del dispositivo y el entorno.
La característica especial de este material que hace que todo esto sea posible es el hecho de que tiene una gran afinidad con las moléculas de agua para extraerlas del aire, pero no se aferra a ellas demasiado estrechamente, de manera que el agua puede concentrarse y luego extraerse mediante un ligero cambio de temperatura”.
Cuando los científicos probaron su dispositivo, del tamaño aproximado de una caja de pañuelos desechables, mostraron que podía extraer 2.8 litros de agua del aire en un lapso de 12 horas. Esto ocurrió en condiciones de tan solo 20 a 30 por ciento de humedad. También llevaron a cabo pruebas en el tejado para mostrar que el dispositivo funciona en condiciones de la vida real.
El dispositivo es únicamente la prueba de un concepto, y el equipo piensa que puede mejorarse para duplicar la cantidad de agua recolectada, al tiempo que también funciona en niveles de humedad aún menores. El equipo planea ahora realizar esas mejoras como un intento de perfeccionar la tecnología.
Wang declaró aNewsweek que, en este momento, el dispositivo no es viable como producto comercial. “Lo que nos gustaría hacer es incorporar varias capas en el diseño que puedan captar una cantidad mucho mayor del agua del ambiente dentro del dispositivo”, dice. “Los MMO pueden ser optimizados aún más de manera que puedan captar más agua. Entonces, la clave se encuentra en la ingeniería. Una vez que podamos aumentar la capacidad del material, esto, desde luego, disminuirá el peso y el tamaño en general del sistema actual. Podemos pensar en diseños inteligentes sobre cómo apilar estas capas en el sistema, mediante lo cual sería posible mejorar el transporte de las moléculas de vapor y la producción de agua”.
El plan es crear un sistema de 30 litros, aproximadamente del tamaño de una maleta, que sería capaz de proporcionar diariamente agua potable a una familia de cuatro miembros. La investigadora calcula que esto podría lograrse en los próximos dos años.
“Se trata de un importante paso hacia la comercialización”, dice Yaghi. “Al sacar el invento del laboratorio y demostrar que funciona en condiciones reales, hemos mostrado que el MMO funciona y que el dispositivo que lo contiene puede funcionar y proporcionar agua al atrapar moléculas de este líquido a partir del aire seco. Ciertamente, existen muchas técnicas para captar agua en condiciones de humedad alta, pero ninguna de ellas funciona con un índice de humedad tan bajo como este dispositivo MMO. Hay que agregar que el hecho de que nuestro dispositivo funcione con la luz solar del ambiente es único.
“Se trata del primer material y del primer dispositivo capaces de captar y producir agua en tales condiciones, lo cual podría hacer posible surtir de agua a las áreas donde ésta escasea. Esta aplicación va más allá del agua potable y de los usos domésticos de la misma fuera de la red de suministro. Abre el camino al uso de tales MMO para irrigar grandes extensiones de tierra, por ejemplo, en la agricultura”.
Wang añade: “Dado que el dispositivo es pasivo, realmente se puede llegar a áreas remotas que no tienen la infraestructura y que con frecuencia son bastante áridas, por lo que no tienen un entorno muy húmedo. Este tipo de tecnología puede abordar ese mercado y hacer frente a las necesidades de esas personas”.
