Nuevo y eficaz aparato para extraer agua del aire

El agua limpia y segura es un recurso limitado, y su disponibilidad depende de las masas de agua locales.

Sin embargo, la atmósfera de la Tierra contiene una cantidad colosal de agua dulce en forma de vapor, aunque, por desgracia, resulta difícil extraer este gas incoloro, transparente y diluido.

Ya existen desde hace tiempo sistemas que atrapan el rocío o la niebla y acumulan el líquido extraído en recipientes.

Pero en áreas secas donde no hay mucho rocío, materiales especiales como hidrogeles sensibles a la temperatura, armazones organometálicos (MOFs por sus siglas en inglés), o zeolitas (aluminosilicatos cristalinos) pueden ayudar a extraer pequeñas cantidades de humedad del aire y liberar el agua cuando se calientan.

Sin embargo, para que estos materiales resulten prácticos a gran escala, deben incorporarse a dispositivos compactos y portátiles, incluyendo su fuente de calor.

A fin de conseguir esto último, el equipo de Xiangyu Li, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha desarrollado un cosechador de humedad que podría cumplir con esos requisitos.

Se trata de un dispositivo compacto con aletas recubiertas de un material que primero atrapa la humedad y luego genera agua potable cuando se lo somete al calor.

Los investigadores diseñaron esas aletas adsorbentes de agua mediante la colocación de una lámina de cobre entre espumas de cobre recubiertas de una zeolita disponible comercialmente.

En comparación con estudios anteriores en los que la atención se centraba en el desarrollo de materiales, los autores del nuevo estudio comprobaron que la combinación del soporte de adsorción con las propiedades del material dio como resultado aletas adsorbentes finas y compactas que pueden recolectar agua rápidamente.

Como prueba de concepto, crearon un dispositivo con 10 pequeñas aletas adsorbentes colocadas una a continuación de la otra en una placa base de cobre con una separación de unos 2 milímetros, una distancia que optimiza la captura de humedad de un aire similar al del desierto, que contiene tan solo un 10% de humedad relativa.

En una hora, las aletas se saturaron y luego liberaron la humedad atrapada cuando la base alcanzó los 184 grados centígrados.

Con 24 ciclos de recolección y liberación, el equipo calcula que 1 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%, un volumen entre dos y cinco veces mayor que el obtenido con los dispositivos desarrollados anteriormente.

Según los creadores del nuevo dispositivo, con un mayor desarrollo, este podría integrarse en infraestructuras ya existentes que producen calor residual, como edificios o vehículos de transporte, con el fin de brindar una opción rentable para generar agua potable en regiones áridas.

Fuente: ACS Energy Letters