El innovador invento para luchar contra la sequía: extrae agua del aire y sólo necesita luz solar

Hasta ahora, sistemas similares al propuesto por Wang y sus compañeros se han enfrentado a numerosos problemas, como “la gestión de los materiales adsorbentes, la transferencia de calor y masa, los componentes de desorción y condensación y las estrategias operativas del sistema”. Además de mejorar esos aspectos, en su propuesta han tenido como prioridad reducir el coste del adsorbente y mejorar sus propiedades para construir un prototipo que fuera rentable y escalable.

Para lograrlo, los investigadores consiguieron sintetizar un gel superhigroscópico, es decir, especialmente capaz de captar y expulsar la humedad según las circunstancias. En su fabricación utilizaron diversos derivados vegetales y sales higroscópicas, que son las que le permiten retener una cantidad de agua nunca antes vista. “Nos impresionó que incluso cuando se inyectaban hasta 5 gramos de sal en 1 gramo de polímero, el gel resultante mantenía buenas propiedades de hinchamiento y retención de sal”, sostiene Wang.

Coste asequible

Los resultados de los experimentos a los que se sometió el gel resultante sorprendieron a los propios científicos: un kilogramo fue capaz de adsorber 1,18 kg de agua en ambientes atmosféricos áridos y hasta 6,4 kg en ambientes húmedos. Además, su sencilla composición y preparación lo convierten en un material barato y con posibilidades de fabricarse a gran escala.

Pero el dispositivo no sólo debía adsorber el agua, sino también ser capaz de ‘expulsarla’. El proceso de desorción eleva la temperatura del vapor por encima de la temperatura de pasteurización (70 ºC), eliminando la mayoría de los componentes no volátiles, así como todo tipo de microorganismos y virus, potabilizándola sin pasos adicionales de purificación.

Para ello, los investigadores fabricaron un prototipo que aprovechaba la luz solar para alcanzar esa temperatura y que incluía cámaras de desorción y condensación configuradas en paralelo. Para aumentar la recuperación de agua a más del 90%, emplearon un turboventilador (mucho más pequeño y sencillo que los de los aviones), que consiguió optimizar el resultado.

El excepcional comportamiento del dispositivo en el laboratorio debía ponerse a prueba también al aire libre. Así, los investigadores descubrieron que el sistema era capaz de liberar el agua adsorbida no sólo en los momentos de más sol, sino también por la mañana o por la tarde, cuando la luz solar suele ser más débil.

“Esta tecnología de captación de agua atmosférica puede utilizarse para aumentar las necesidades diarias de suministro de agua, como el agua potable doméstica, el agua industrial y el agua para la higiene personal”, concluyó Wang.

Sin embargo, todavía quedan retos pendientes para poder ver el PAWH en funcionamiento como solución comercial a gran escala para combatir la sequía. El objetivo actual de los investigadores pasa por conseguir la adsorción y desorción simultáneas y maximizar la producción diaria de agua por unidad de masa de adsorbente.

Lo que sí tienen claro es que, aparte de este objetivo, un material como el que han descubierto durante su investigación puede desempeñar otras funciones en aplicaciones futuras como el riego agrícola, la gestión térmica de dispositivos electrónicos o para mejorar el rendimiento de los deshumificadores.