Ingenieros de Utah inventan innovador recolector de agua atmosférica que funciona incluso de noche y genera 20 litros diarios

El aire de la atmósfera terrestre contiene un océano de agua, suficiente para llenar 800 veces el Gran Lago Salado de Utah. Extraer parte de esta humedad se considera una forma potencial de proporcionar agua potable limpia a miles de millones de personas en todo el mundo que enfrentan escasez crónica.

Las tecnologías actuales para la recolección de agua atmosférica (AWH) enfrentan numerosos inconvenientes relacionados con el tamaño, coste y eficiencia. Sin embargo, una nueva investigación de ingenieros mecánicos de la Universidad de Utah ha proporcionado ideas que podrían mejorar la eficiencia y acercar al mundo un paso más a aprovechar el aire como fuente de agua potable en lugares áridos.

Innovación tecnológica

El estudio revela un dispositivo compacto de AWH impulsado por combustible, el primero de su tipo, que utiliza un ciclo rápido. Este prototipo de dos pasos se basa en materiales adsorbentes que extraen moléculas de agua del aire no húmedo y luego aplican calor para liberar esas moléculas en forma líquida.

Según Sameer Rao, autor principal del estudio y profesor asistente en el Colegio de Ingeniería John y Marcia Price, estos materiales higroscópicos tienen una afinidad intrínseca por el agua, similar a los materiales utilizados en los pañales.

El dispositivo utiliza un material específico llamado marco metal-orgánico (MOF). Estos marcos se pueden reorganizar para crear una molécula ideal para la separación de gases y son extremadamente selectivos para adsorber vapor de agua del aire.

Funcionamiento del dispositivo

El prototipo desarrollado por Rao y el estudiante de posgrado Nathan Ortiz, autor principal del estudio, utiliza fumarato de aluminio moldeado en paneles que recolectan agua cuando el aire pasa a través de ellos. Las moléculas de agua se adhieren a las superficies del material, un proceso reversible que evita que las moléculas se incrusten en el material mismo. Este material tiene una superficie interna inmensa; un solo gramo de MOF tiene tanta área superficial como dos campos de fútbol.

Aplicaciones

La investigación fue financiada por un programa del Departamento de Defensa de EE.UU. destinado a facilitar la transferencia de tecnología que apoya la modernización del ejército. El interés del ejército en el proyecto se debe a la necesidad de mantener a los soldados hidratados mientras operan en áreas remotas con pocas fuentes de agua. Este dispositivo compacto generador de agua podría producir agua bajo demanda, eliminando la necesidad de cargar grandes cantimploras.

Patente y Uso Civil

Rao y Ortiz han solicitado una patente preliminar basada en la tecnología, que también aborda necesidades no militares. El prototipo ha logrado producir 5 litros de agua por día por kilogramo de material adsorbente, superando la necesidad de cargar agua en solo tres días de operación en campo. En el segundo paso del dispositivo, el agua del aire se convierte en líquido usable aplicando calor mediante una estufa de camping estándar del ejército, aprovechando la naturaleza exotérmica del proceso de recolección de agua.

Perspectivas Futuras

Las tecnologías emergentes para la recolección de agua atmosférica son más fáciles de lograr cuando el aire es húmedo, pero ninguna ha resultado en equipos prácticos para ambientes áridos. Ortiz cree que su dispositivo puede ser el primero, principalmente porque se alimenta con combustible denso en energía, como la gasolina blanca utilizada en las estufas de camping, en lugar de paneles solares que limitan la operación a horas diurnas y requieren baterías adicionales.

Esta innovación representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones sostenibles para la escasez de agua, especialmente en regiones áridas, y tiene el potencial de transformar tanto aplicaciones militares como civiles en la recolección de agua potable del aire.

Vía utah.edu