Crean un dispositivo que transforma el vapor del aire en agua potable

Un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva tecnología para convertir el vapor de agua presente en la atmósfera en agua potable, incluso en entornos extremos, empleando un dispositivo del tamaño de una ventana.

Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, han creado un dispositivo capaz de extraer vapor de agua directamente del aire y transformarlo en agua segura para consumo humano. Este sistema pasivo, que funciona mediante un artefacto similar a una ventana, no requiere suministro eléctrico ni baterías.

Su funcionamiento se concreta a través de un panel vertical recubierto de un hidrogel origami y una cámara de vidrio con un recubrimiento refrigerante, que facilita la condensación del vapor capturado. Según una nota de prensa, el corazón del proyecto es el hidrogel, especialmente formulado con polímeros absorbentes y estabilizadores de sal, como la glicerina, que impiden la fuga de iones de litio hacia el agua recolectada. 

Agua limpia desde el aire

Algunos diseños anteriores basados en marcos metal-orgánicos (MOF) presentaban limitaciones en cuanto a capacidad y liberación de sales. Ahora, el nuevo material utilizado se moldea en pequeñas cúpulas semejantes a burbujas, que incrementan la superficie de captación y permiten ciclos de absorción y liberación de vapor de manera natural. 

De acuerdo al nuevo estudio, publicado en la revista Nature Water, el funcionamiento es completamente pasivo: durante la noche, cuando la humedad relativa alcanza su punto máximo, el hidrogel absorbe vapor atmosférico y se hincha. Al amanecer, el recubrimiento externo enfría el vidrio de la cámara, provocando que el agua evaporada del gel se condense sobre la superficie interior y fluya, por simple gravedad, hacia un conducto de recolección. 

Este proceso permite obtener agua potable que cumple con los estándares internacionales, con concentraciones de litio menores a 0,06 ppm (partes por millón), muy por debajo de los límites de seguridad establecidos. En consecuencia, puede transformarse en una opción sostenible y renovable para hacer frente a las crecientes necesidades de agua, sin continuar agotando las fuentes naturales.

En los ambientes más extremos

Para demostrar su viabilidad en condiciones extremas, el equipo instaló y operó el dispositivo durante más de una semana en el Valle de la Muerte, California, la región más árida de América del Norte. A lo largo de siete días, la unidad produjo entre 57 y 161,5 mililitros de agua al día, incluso cuando la humedad relativa osciló entre el 21% y el 88%. Estas cifras representan un avance significativo frente a otros sistemas pasivos o incluso algunos activos, consolidando un récord de producción diaria en ambientes secos.

Los especialistas estiman que un conjunto de varios paneles, montados en paralelo, podría proveer agua suficiente para el consumo diario de una familia en zonas desprovistas de acceso a fuentes convencionales, como ríos o pozos. Además, el rendimiento del sistema aumenta proporcionalmente con la humedad, siendo también útil en climas templados y tropicales.

Ahora, el equipo busca optimizar el diseño para maximizar su durabilidad, actualmente estimada en al menos un año, y mejorar su eficiencia en ciclos a largo plazo. La meta es implementar grandes conjuntos de paneles en regiones subdesarrolladas, donde la falta de infraestructura limita el acceso al agua, y así contribuir de manera concreta a mitigar la inseguridad hídrica, que afecta a más de 2.200 millones de personas en todo el mundo.