El dispositivo, basado en enfriamiento elastocalórico, es lo suficientemente pequeño como para caber en una mochila y ofrece mayor eficiencia y menor consumo energético que tecnologías convencionales.
Un nuevo método para proporcionar agua potable utilizando la mitad de energía
Un prototipo innovador de recolector de agua promete ser más sencillo y eficiente que las versiones tradicionales en la extracción de agua potable del aire, según un estudio reciente. Creado con materiales sensibles a la temperatura, un deshumidificador basado en níquel-titanio podría extraer más agua de la atmósfera en un promedio de 30 minutos que un sistema de deshumidificación alternativo, y con solo alrededor de la mitad de energía utilizada en los métodos convencionales.
Con más de 2.000 millones de personas en el mundo estimadas en situación de falta de acceso a agua potable, mejorar los métodos convencionales para recolectar este recurso tan valioso podría hacer que sea significativamente más accesible en regiones con escasez de agua, según explicó John LaRocco, autor principal del estudio y científico investigador en psiquiatría en el Colegio de Medicina de la Universidad Estatal de Ohio.
«Puedes sobrevivir tres minutos sin aire, tres semanas sin comida, pero solo tres días sin agua«, comentó LaRocco. “Pero con acceso al agua, puedes empezar a resolver muchos problemas, como la seguridad nacional, la salud mental o la sanidad, solo mejorando la accesibilidad al agua potable«.
Diseño innovador: la clave de su portabilidad y eficiencia energética
A diferencia de muchas tecnologías actuales de recolección de agua, que suelen ser voluminosas, de alto consumo energético y lentas, el nuevo dispositivo destaca por su diseño compacto y eficiente gracias a un proceso llamado enfriamiento elastocalórico. Este sistema emplea materiales capaces de reducir el uso de energía, el tamaño y la complejidad, permitiendo que el prototipo sea lo suficientemente portátil como para caber en una mochila, detalló LaRocco.
El equipo de investigación comparó su creación con un deshumidificador que funciona mediante ruedas de desecante, unos cilindros rotativos recubiertos de materiales hidrofílicos que atrapan y eliminan 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, generación de calor y eficiencia en la recolección de agua.
Resultados prometedores en pruebas iniciales
Los resultados de las pruebas revelaron diferencias significativas en el consumo de energía y señalaron las condiciones óptimas en las que el prototipo podría ser más eficaz. Según John Simonis, coautor del estudio y estudiante de ingeniería eléctrica y de computación, el nivel de humedad en la región donde se utilice el dispositivo influiría en su capacidad para recolectar agua de manera óptima.
“Comparado con el sistema de rueda de desecante tradicional, nuestro sistema tiene la capacidad de ajustarse de manera dinámica a las necesidades del entorno”, indicó Simonis. “Debido a que nuestro dispositivo es más modular, tiene un gran potencial de adaptabilidad”.
Algunos lugares donde el prototipo podría alcanzar su máxima eficiencia incluyen Filipinas, Indonesia, Haití e incluso Ohio, donde los niveles de humedad promedio serían ideales para su operación.
Potabilidad y sostenibilidad en el uso del dispositivo
El agua generada por el dispositivo es apta para el consumo humano. Sin embargo, dado que parte del prototipo 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. Esta medida es crucial para garantizar que el agua producida sea saludable y segura.
Según estadísticas de las Naciones Unidas, solo alrededor del 0,5% del agua del planeta es agua dulce adecuada para el consumo humano. Los cambios ambientales provocados por la guerra, la contaminación y el cambio climático continúan siendo factores de riesgo para una crisis hídrica mundial.
El futuro de la recolección de agua y su impacto global
Ante los desastres naturales y las emergencias internacionales, que agravan las problemáticas de acceso al agua, resulta imperativo encontrar métodos creativos para recolectar agua de forma sostenible y que apoyen a las poblaciones marginadas, destacó Qudsia Tahmina, coautora del estudio y profesora asociada en ingeniería eléctrica y de computación.
Garantizar la consistencia y viabilidad de dispositivos que puedan recolectar agua como un recurso renovable “del aire” haría que el proceso fuese más económico y factible en zonas necesitadas. Esta meta, de alcanzarse, podría impactar cada aspecto de la vida en la Tierra, expresó LaRocco.
“Esperamos que el agua limpia para todo el mundo no sea solo un sueño”, dijo LaRocco.
Aplicación y escalabilidad del prototipo
El modelo desarrollado por el equipo permite que el público experimente y cree su propio deshumidificador. Aunque el prototipo actual está diseñado para uso individual, en el futuro podría optimizarse para satisfacer las necesidades de un hogar o de una comunidad más grande, añadió Simonis.
«Es posible desarrollar una versión increíblemente grande de nuestro prototipo«, concluyó Simonis. «Podría extraer tanta agua en un tiempo limitado y con la misma eficiencia energética que alguien con un dispositivo más pequeño funcionando de manera continua”.
Este desarrollo sugiere que la recolección de agua del aire, sin intervención de fuentes de energía no renovables, puede ser el camino hacia una distribución de agua potable más equitativa y sostenible en regiones vulnerables. Con adaptaciones futuras, estos dispositivos podrían ofrecer soluciones integrales frente a la crisis global de agua, brindando esperanza y recursos a millones de personas en todo el mundo.
Más información: www.mdpi.com
Deja una respuesta