Esponjas de 0,8 g cada una pueden absorber 15 ml de agua de la atmósfera. Omicrono
El invento para extraer agua potable del aire con paneles solares: libera un 99,9% del agua absorbida y es reutilizable
Investigadores de la Universidad RMIT de Australia han diseñado un equipo fácil de usar para extraer agua potable del aire con paneles solares.
Más información: El innovador invento que va a acabar con la sequía: extrae agua del aire utilizando un 50% menos de energía
Las recientes catástrofes naturales y el caos provocado por el apagón que ha sufrido España han despertado la necesidad de estar preparados ante posibles emergencias. Conseguir agua potable en una catástrofe es una de las principales complicaciones. Momentos de máxima tensión en los que podrían ser de ayuda soluciones que han surgido para dar respuesta a otra situación extrema como es la sequía. Mientras ríos y mares se contaminan o secan, la humedad del aire se plantea como solución.
Investigadores de la Universidad RMIT de Australia, junto a diversos institutos chinos, han diseñado un material para extraer agua potable del aire con paneles solares. Con un dispositivo del tamaño de un vaso y una nueva esponja fabricada a base de madera, aseguran haber conseguido mayor eficiencia que otros proyectos similares y con un proceso más barato.
En los últimos años, el uso de absorbentes para la absorción de agua de aire se ha convertido en un foco de investigación, aportando soluciones innovadoras para satisfacer la demanda de agua limpia en regiones áridas. Incluso a España han llegado equipos para instalar en viviendas, pero suelen depender de grandes cantidades de energía y materiales costosos. Esta nueva propuesta trata de solventar estos inconvenientes.
Extraer agua potable
Este invento de recolección de agua atmosférica (AWH) utiliza un material compuesto recientemente desarrollado a base de madera de balsa porosa y liviana moldeada en pequeños cubos. Frente a los materiales utilizados en otros estudios, las sales higroscópicas, como el cloruro de litio (LiCl), el cloruro de calcio (CaCl₂ ) y el cloruro de magnesio (MgCl₂ ), son productos industriales asequibles y ampliamente disponibles que consiguen una alta absorción de humedad, incluso con en zonas muy secas.
Estas pequeñas esponjas se instalan en una taza con una tapa abovedada, un mecanismo con un sistema de activación alimentado por el sol y que se enfría de forma sencilla. Cuando la tapa del vaso está abierta, el material WLG-15 absorbe la humedad atmosférica. Al cerrar la tapa bajo la luz solar, se libera agua en el vaso. La tapa abovedada inicia la evaporación solar y facilita la recolección del agua liberada; una placa de refrigeración, un disipador de calor y un ventilador alimentado por un panel solar mejoran la condensación dentro del sistema.
Dispositivo para absorber y extraer agua de la atmósfera Omicrono
El material esponjoso, conocido como WLG-15, contiene cloruro de litio para mejorar la absorción de agua y nanopartículas de óxido de hierro que ayudan a la capa superficial de la esponja a absorber la luz solar y convertir el agua absorbida en vapor. Esto último facilita la liberación de agua del material.
Para el desarrollo de este invento, los investigadores utilizaron aprendizaje automático para predecir su rendimiento de absorción-desorción de humedad. Los resultados mostraron que el material mostró propiedades higroscópicas notables en un amplio rango de humedad (30-90%), liberando el 99,9% del agua absorbida tras 600 minutos de exposición a la luz solar simulada y manteniendo una absorción de humedad eficaz incluso a -20 °C.
Esponja de madera para absorber la humedad del aire Omicrono
Dentro de este vaso, nueve cubitos de esta esponja formada a partir de madera, un material poroso por naturaleza, cada esponja pesa menos de un gramo, se pueden liberar 15 ml (0,5 onzas líquidas). Puede parecer poco, pero ha de compararse con la cantidad de material utilizado.
Los investigadores observaron que, en condiciones de laboratorio, su dispositivo absorbió aproximadamente 2 ml de agua por gramo de material WLG-15 a una humedad relativa del 90 % y liberó casi toda el agua en 10 horas de exposición solar. También destacan que su invento funcionó correctamente tras semanas de almacenamiento a temperaturas bajo cero y que podía reutilizarse varias veces sin que su eficiencia se viera afectada significativamente.
Otros estudios
Según el equipo, este nivel de eficiencia es superior al de la mayoría de los métodos conocidos, como la captación de niebla y el enfriamiento radiativo, y más económico gracias al uso de madera de balsa, ampliamente disponible y económica.
Extracto del estudio: panel solar unido al dispositivo para obtener agua de la atmósfera Omicrono
El MIT también se ha atrevido con el reto de conseguir agua en zonas desérticas y en 2023 sus investigadores presentaron un sistema de hidrogen que, a diario podía capturar 0,06 oz (1,79 g) de agua por gramo de material, lo que supone un 15% más de eficacia que los intentos anteriores.
Los investigadores de Australia señalan estos avances con hidrogeles en su artículo, pero añaden que los procesos de preparación complejos y laboriosos limitan el uso de matrices de aerogel e hidrogel en sistemas de recolección de agua asistidos por energía solar.
Ese mismo año, otro equipo de investigación de la Universidad de Maryland (EEUU) propuso otro equipo de mayor tamaño para la captación de agua en zonas con escasez de agua: una espuma compuesta hecha de materiales naturales y abundantes que absorbe hasta el 670% de su peso gracias a la humedad atmosférica y liberar rápidamente el 95% en forma de agua potable sin necesidad de energía, solo exponiéndose la luz solar.
