Extraer agua del aire de los desiertos

Científicos de la Universidad de California en Berkeley y del MIT, bajo la dirección de Omar Yaghi, uno de los químicos más famosos del mundo, han desarrollado un instrumento capaz de extraer agua del aire de los desiertos usando solamente la luz solar como energía. Ellos aspiran que una versión de esta tecnología pueda eventualmente abastecer de agua potable a las regiones más secas y pobres del planeta, según informó el pasado abril la revista MIT Technology Review.

El dispositivo es una versión adaptada y optimizada de un novedoso material para capturar dióxido de carbono (CO2), creado por el mismo Yaghi hace más de dos décadas. Se trata de “cristales tridimensionales sintéticos similares al ADN”, según lo describe el prestigioso científico, obtenidos mediante la combinación de unidades orgánicas e inorgánicas que se juntan formando una armazón molecular metal-orgánica estable y porosa (MOF, por sus siglas en inglés) capaz de absorber y comprimir gases en espacios muy pequeños. Desde entonces, numerosos investigadores en varias partes del mundo han diseñado más de 20.000 MOFs diferentes.

El más reciente de ellos fue sintetizado en 2014 por Yaghi y su equipo de investigadores de Berkeley, logrando una combinación de metal de circonio y ácido adípico capaz de captar agua del aire en ambientes de humedad muy baja. Tal éxito lo impulsó a buscar a la Ing. Mecánica Evelyn Wang del MIT para, de forma conjunta, transformar el MOF en un sistema de recogida de agua. El prototipo que diseñaron, un recolector de agua que utiliza la luz del sol para extraer agua del aire bajo condiciones de 20-30% de humedad, fue capaz de extraer 2,8 litros de agua del aire durante un periodo de 12 horas, utilizando un kilogramo de cristales de MOF del tamaño de partículas de polvo.

El dispositivo es una cámara formada por un captador solar en la parte superior y un condensador en la parte inferior; los cristales de MOF comprimidos se colocan en la parte de abajo del captador solar. Por la noche o en la sombra, la cámara se abre permitiendo que el aire del ambiente fluya a través del MOF poroso, el cual atrapa las moléculas de agua, fijándolas a las superficies interiores. Durante el día, cuando la cámara está cerrada, el calor del sol hace que el MOF libere el agua en forma de vapor hacia el condensador que está a la temperatura del aire exterior; allí el vapor se condensa como agua líquida, la cual gotea hacia abajo y se recoge en un colector.

Esta tecnología ayudará a enfrentar el creciente problema de escasez de agua que afecta actualmente a unos dos tercios de la población del mundo (4 mil millones de personas), de los cuales cerca de la mitad se encuentran en China y la India. En palabras de Yaghi: “Es un avance importante en el desafío de larga duración de recoger agua del aire a baja humedad. No hay otra manera de hacer esto por ahora, excepto mediante el uso de energía extra. Los deshumidificadores eléctricos de casa 'producen' agua muy cara”.

Aunque el equipo de investigación sigue trabajando en la mejora de la tecnología y evaluando nuevas mezclas de materiales, todo hace pensar que han logrado un producto factible, al punto de que está siendo producido en masa por el gigante químico alemán BASF, a precios cada vez menores. Sin embargo, Yaghi reconoce que el MOF actual solo puede absorber el 20% de su peso en agua, cuando otros materiales similares podrían absorber un 40% o más; además considera que el material puede ajustarse para ser más eficaz en niveles de humedad más altos o más bajos

Aunque el proceso es completamente pasivo, sin necesidad de paneles solares, baterías o energía adicional, el sistema puede ser reforzado con paneles solares u otro equipamiento para aumentar la producción con fines industriales o agrícolas. Pero la gran esperanza del equipo de Berkeley y MIT es que en las regiones más pobres del mundo, el dispositivo se convierta en algo de uso corriente en cada casa, para de esa forma mejorar la calidad de vida de muchos con tecnologías sostenibles.

Fernando Travieso

Magaly Irady