Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Estados Unidos (MIT, por sus siglas en inglés) desarrolló un sistema capaz de generar agua potable extrayendo vapor directamente del aire, incluso en entornos con humedad extremadamente baja.
De acuerdo con el estudio, publicado en la revista especializada Nature, esta innovación representa una solución para el acceso al agua en regiones rurales, áridas y con escasez hídrica.
El dispositivo, que opera sin necesidad de suministro eléctrico, consiste en un panel vertical de color oscuro fabricado con un material denominado hidrogel, cuya función principal es la absorción de agua, ya que actúa de manera similar a una esponja atrayendo la humedad del aire.
Los científicos detallaron que el panel, parecido a una ventana mediana, está contenido dentro de una cámara de vidrio que incorpora una capa de enfriamiento. Y su funcionamiento se desarrolla en dos fases.
La primera ocurre durante la noche, momento en el que el hidrogel se expande, absorbiendo la humedad presente en el ambiente. Posteriormente, durante el día, este material se contrae y libera el vapor de agua capturado.
Este vapor se condensa al entrar en contacto con la superficie interna de la cámara de vidrio, que se encuentra a menor temperatura debido a la capa de enfriamiento. El agua líquida resultante se recolecta a través de un sistema de tuberías integrado en el dispositivo.
Detalles del sistema de extracción de agua potable
El estudio del MIT destacó que el hidrogel, que constituye el componente central del colector de agua, está compuesto principalmente por agua y una estructura densa de fibras con formas de cúpulas poliméricas interconectadas.
Los ingenieros incorporaron glicerol en su fórmula para minimizar la fuga de sales, como el cloruro de litio, un problema que se presenta en otras tecnologías similares y que puede resultar en la salinización del agua potable recolectada.
Para comprobar la eficacia del sistema, los investigadores realizaron pruebas durante una semana en el Valle de la Muerte en California (EE UU), considerada una de las zonas más secas del mundo. En ellas, confirmaron que el agua obtenida mantuvo concentraciones de sal por debajo de los límites considerados seguros para el consumo humano.
En los ensayos de campo, el panel demostró la capacidad de producir en promedio entre 57 y 161.5 mililitros de agua diariamente, incluso con niveles de humedad relativa del 21 %. La cantidad recolectada por cada panel es el equivalente a dos tercios de una taza al día.
Otras soluciones para la crisis hídrica dependen de fuentes de energía externas como baterías, paneles solares o conexiones a la red eléctrica, pero este sistema funciona de manera autónoma. Su operación se basa únicamente en las variaciones de temperatura entre el día y la noche, lo que lo convierte en una alternativa viable para zonas geográficas remotas o con infraestructura limitada.
Estos son otros beneficios del sistema de recolección de agua a través del aire:
– No tiene impacto ambiental ya que no depende de electricidad
– El hidrogel destaca por su durabilidad y bajo requerimiento de mantenimiento
– Su operatividad no depende de la infraestructura local, lo que facilita el acceso al agua
– El proceso evita el uso de cloro u otros productos industriales para la purificación del líquido
Planes de expansión
Los investigadores del MIT señalaron en el estudio que están evaluando la posibilidad de interconectar múltiples paneles en serie para satisfacer las necesidades de agua de un hogar completo, incluso en los ambientes con clima árido, templado o tropical.
Además, el prototipo se presenta como una prueba de concepto con potencial para ayudar a distintas regiones del mundo, por lo que planean llevarlo a otras zonas y realizar más pruebas.
“Esta es una tecnología escalable que podría transformar la vida de millones de personas en el mundo que padecen por la crisis hídrica”, señaló Xuanhe Zhao, uno de los autores del estudio.
El equipo de investigación también manifestó su intención de expandir estos paneles para evaluar su rendimiento en todo tipo de condiciones y trabaja en una nueva generación del material que usaron con el objetivo de optimizar sus propiedades y capacidades para la extracción de agua del aire.
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