Un colector de agua alimentado con energía solar extrae agua potable del aire del desierto

De dos a tres litros diarios

08.08.2024 19:55 Robert Klatt

Un nuevo colector de agua extrae continuamente agua potable limpia del aire seco del desierto. El sencillo sistema puede funcionar durante varias semanas sin mantenimiento y servir como fuente de agua para la agricultura.

Thuwal (Arabia Saudita). Aunque el aire de los desiertos es seco, contiene una pequeña cantidad de humedad que la gente puede utilizar para beber y regar. Por ello, los científicos están trabajando en nuevas técnicas para extraer agua del aire, incluido un gel superhigroscópico de la Universidad Jiao Tong de Shanghái (SJTU). Ahora, los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST), dirigidos por Kaijie Yang, han desarrollado un colector de agua alimentado con energía solar que puede extraer de dos a tres litros de agua del aire seco.

La mayoría de los colectores de agua que funcionan con energía solar utilizan un proceso de dos pasos en el que un material absorbente recoge primero el agua del aire. Una vez que el material está saturado, se calienta con luz solar para extraer el agua. En los sistemas actuales, este cambio debe realizarse manualmente por personas o mediante un sistema de conmutación diseñado específicamente, lo que aumenta el coste y la complejidad.

Cambio pasivo entre fases

Por el contrario, el nuevo colector de agua de KAUST cambia de forma pasiva entre las dos etapas, por lo que puede extraer agua del aire del desierto de forma continua y sin necesidad de cambiar de etapa.

«Nuestra inspiración inicial surgió de la observación de procesos naturales: en particular, cómo las plantas transportan eficientemente el agua desde sus raíces hasta sus hojas a través de estructuras especializadas».

Según la publicación en la revista Nature Communications, el innovador colector de agua se basa en los llamados puentes de transporte de masa, que conectan la parte abierta del sistema para absorber agua del aire con la parte cerrada para producir agua potable.

Microcanales verticales con solución salina

Como puentes de transporte de masa en el colector de agua se utilizan los denominados microcanales verticales con una solución salina que absorbe agua. La solución salina que contiene agua asciende por capilaridad, libera el agua allí y luego vuelve a fluir hacia abajo.

“Al optimizar el transporte de masa y calor dentro del sistema, hemos mejorado su eficiencia y eficacia”.

Durante las pruebas prácticas del colector de agua en Arabia Saudita, el sistema produjo de dos a tres litros de agua por metro cuadrado en los meses de verano y de uno a dos litros de agua al día en los meses de otoño. Funcionó durante varias semanas sin mantenimiento. Según los investigadores, las pruebas demuestran que el sistema es adecuado para el suministro de agua potable a las personas y como fuente de agua para la agricultura.

«Los materiales que utilizamos fueron una tela que drena el agua, una sal higroscópica de bajo costo y un marco de plástico. Elegimos los materiales en función de su asequibilidad y disponibilidad, por lo que esperamos que el costo sea asequible para una aplicación a gran escala en áreas de bajos ingresos».

Comunicaciones de la naturaleza, doi: 10.1038/s41467-024-50715-0