Una nueva solución para extraer agua potable del aire

La escasez de agua potable y las dificultades de acceso a este recurso vital plantean grandes desafíos en muchas regiones del mundo. Es en este contexto que investigadores han desarrollado un dispositivo compacto capaz de recolectar la humedad del aire para producir agua potable, incluso en las zonas más áridas.


Los investigadores han desarrollado un dispositivo innovador, descrito en ACS Energy Letters, compuesto por aletas cubiertas con un material absorbente. Estas aletas atrapan la humedad del aire ambiente, que luego se libera en forma de agua potable cuando se calientan. Este prototipo podría satisfacer las crecientes necesidades de agua, especialmente en las regiones áridas.

La atmósfera terrestre contiene billones de litros de agua dulce en forma de vapor. Sin embargo, recolectar este recurso invisible y diluido sigue siendo un desafío. Los sistemas actuales capturan principalmente el rocío o la niebla, pero en las zonas secas, nuevos materiales como hidrogeles sensibles a la temperatura, marcos metal-orgánicos o zeolitas (aluminosilicatos cristalinos) pueden extraer pequeñas cantidades de humedad del aire y liberar el agua al calentarse.

Para hacer estos absorbentes prácticos, deben integrarse en dispositivos compactos y portátiles que utilicen una fuente de calor residual. Con este objetivo en mente, Xiangyu Li, Bachir El Fil y sus colegas han desarrollado un recolector de humedad que cumple con estas especificaciones.

Los investigadores han diseñado aletas adsorbentes insertando una lámina de cobre entre espumas de cobre recubiertas de zeolita (disponible comercialmente). A diferencia de estudios anteriores que se centraban en el desarrollo de materiales, esta co-diseño del lecho de adsorción y las propiedades de los materiales permitió obtener aletas finas, compactas y capaces de recolectar agua rápidamente.


Para demostrar este concepto, crearon un dispositivo con diez pequeñas aletas adsorbentes colocadas una junto a la otra sobre una placa base de cobre, espaciadas por 2 milímetros. Esta configuración optimiza la captura de humedad en un aire tipo desértico con una humedad relativa del 10%. En una hora, las aletas se saturan y luego liberan la humedad atrapada cuando la base alcanza los 184°C.

Extrapolando estos resultados a 24 ciclos de recolección y liberación, el equipo calculó que un litro de recubrimiento absorbente en las aletas podría producir hasta 1,3 litros de agua potable por día en un aire con una humedad relativa del 30%. Este volumen es de dos a cinco veces superior al de los dispositivos desarrollados anteriormente.

Este estudio abre perspectivas interesantes para la captura rápida de la humedad y la recolección de agua a partir de aire seco, varias veces al día. Con desarrollos adicionales, este sistema podría integrarse en las infraestructuras existentes que producen calor residual, como edificios o vehículos de transporte, para proporcionar una solución rentable y sostenible de producción de agua potable en las regiones áridas.

Bachir El Fil, coautor del estudio, concluye: "Este dispositivo podría contribuir a satisfacer la creciente demanda de agua, especialmente en las zonas donde el acceso a este recurso es limitado".