Los días de buen tiempo parecen haber llegado a su fin en España, donde las DANAs han dejado lluvias en gran parte del país. Precipitaciones que han ayudado a recuperar parte la importante sequía que sufre el país y todo el mundo, que desde hace tiempo se viene combatiendo con tecnología. En ese sentido, han salido a la luz proyectos como una desaladora que produce 20 litros de agua potable del mar usando placas solares u otra que puede generar 5.000 litros. A ellos ahora se le suma un invento que extrae agua del aire utilizando un 50% menos de energía.
Un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos, han desarrollado un nuevo prototipo de recolector de agua del aire que promete ser más sencillo, eficaz y portátil que los métodos tradicionales. Un invento que está construido con materiales sensibles a la temperatura, se trata de una especie de deshumidificador a base de níquel y titanio que podría extraer más agua de la atmósfera en 30 minutos de media que un sistema deshumidificador alternativo, utilizando sólo la mitad de energía.
"Puedes sobrevivir tres minutos sin aire, tres semanas sin comida, pero sólo tres días sin agua. Con ella se pueden empezar a resolver muchos problemas, como la seguridad nacional, la salud mental o el saneamiento, simplemente mejorando la accesibilidad al agua potable", ha indicado en un comunicado John LaRocco, autor principal del estudio e investigador científico en psiquiatría de la Facultad de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio.
Según John LaRocco, se calcula que más de 2.000 millones de personas en todo el mundo carecen de acceso a agua potable limpia, por lo que la mejora de los métodos tradicionales de captación de un recurso tan valioso lo haría mucho más asequible para las regiones con escasez de agua. Y mientras muchas de las tecnologías de captación de agua existentes son grandes, lentas y consumen mucha energía, este invento "es único gracias a la refrigeración elastocalórica".
Gracias a esta tecnología los investigadores han podido utilizar materiales que pueden reducir el consumo de energía, el tamaño y la complejidad de su recolector de agua atmosférica. Y, en ese sentido, han detallado en su estudio publicado en la editorial de revistas MDPI que su invento es lo suficientemente pequeño como para caber dentro de una mochila, por lo que también es portátil y se puede utilizar en cualquier parte.
Un recolector eficiente
El proceso de extraer agua del aire no es algo nuevo y desde hace tiempo se han producido una gran variedad de avances en dicho ámbito. En el caso de este invento, se emplean materiales especiales que cambian de temperatura al estirarse o comprimirse; lo que permite al dispositivo enfriar el aire y condensar el vapor de agua con un consumo mínimo de energía. Para evaluar y validar la eficacia del prototipo, los investigadores llevaron a cabo rigurosos experimentos.
Los investigadores compararon su invento con un deshumidificador que funciona mediante ruedas desecantes, cilindros giratorios revestidos de materiales hidrófilos que trabajan para atrapar y eliminar la humedad del flujo de aire circundante. Cada dispositivo fue sometido a pruebas de rendimiento en sesiones de 30 minutos, evaluando su consumo de energía, la generación de calor y la eficiencia en la recolección de agua.
Una composición experimental con los componentes etiquetados.
Los resultados de las pruebas revelaron diferencias significativas en el consumo de energía y qué condiciones eran las más adecuadas para que el prototipo fuera más eficaz. Por ejemplo, según John Simonis, coautor del estudio y estudiante de ingeniería eléctrica e informática, el nivel de humedad de la región donde se utilice el dispositivo puede influir en la eficacia de su capacidad de recogida de agua.
"En comparación con el sistema tradicional de rueda desecante, el nuestro tiene la capacidad de adaptarse de forma más dinámica a las necesidades del entorno. Como nuestro dispositivo es más modular, hay espacio para mucha adaptabilidad", ha explicado Simonis. Los investigadores han indicado que Filipinas, Indonesia o Haití son algunos de los lugares en los que la humedad estándar sería la adecuada para que su prototipo alcance la máxima eficacia.
En cuanto al agua producida por este dispositivo, es apta para el consumo humano, según Simonis. Sin embargo, debido a que el prototipo del invento fue fabricado con materiales impresos en 3D que pueden degradarse con el tiempo, es necesario realizar una filtración exhaustiva para reducir la cantidad de microplásticos en el agua antes de beberla. Y es que según las estadísticas de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), sólo un 0,5% del agua de la Tierra es dulce y segura para el consumo humano.
Un prototipo más grande
Qudsia Tahmina, coautora del estudio y profesora asociada de prácticas de ingeniería eléctrica e informática, ha señalado en el comunicado que dado las catástrofes naturales y las emergencias internacionales se seguirá agravando el problema del acceso al agua potable. De esta manera, la investigadora ha indicado que "es imperativo encontrar formas de captar agua de forma creativa para ayudar a las poblaciones marginadas".
Esquema del funcionamiento de un recolector de agua con rueda desecante.
También hay que ser capaces de garantizar la coherencia de los dispositivos que pueden cosechar un recurso renovable de la nada, lo que ayudará a que el proceso sea más económico y más viable, según señala el estudio. Un objetivo que, de lograrse, "repercutirá en todas las faces de la vida en la Tierra. Esperamos que el agua limpia para el resto del mundo no sea una quimera", ha indicado John LaRocco.
Los investigadores han indicado que utilizando los modelos del equipo es posible que el público experimente con la creación de su propio deshumidificador. Además, y aunque su prototipo está pensado por el momento para un uso individual, en el futuro "podría optimizarse fácilmente para cubrir las necesidades de un hogar o una comunidad más amplia", ha indicado Simonis.
"Es posible desarrollar una versión increíblemente grande de nuestro prototipo. Podría extraer tanta agua en un tiempo limitado y obtener la misma eficiencia energética que alguien que tenga un dispositivo más pequeño que esté funcionando el suyo continuamente", ha concluido John Simonis.