Arpas para recolectar el agua del aire

La reciente crisis de Suráfrica en la que la ciudad de Cape Town ha estado a escasas semanas del llamado “día cero” en el que se agoten todas sus reservas de agua potable ha devuelto a la actualidad un problema que afecta a numerosas regiones del mundo, especialmente en zonas meridionales. Aparte de acuíferos y embalses, una de las soluciones más habituales para casos extremos es la construcción de plantas desaladoras. Sin embargo, a pesar de las mejoras en la eficiencia gracias a las soluciones osmóticas, siguen exigiendo un alto consumo energético y su coste de construcción bastante elevado para algunas zonas. Por eso, y en zonas donde no se requieren grandes cantidades de agua potable, empiezan a proliferar los sistemas de recolección de agua atmosférica. Una de sus encarnaciones consiste en un prototipo similar a un arpa.

Con el respaldo del Virginia Tech Institute for Creativity, Arts, and Technology, un equipo de investigadores ha propuesto un enfoque que multiplica por tres la eficiencia de los sistemas actuales de recolección de agua atmosférica mediante atrapanieblas que se han utilizado desde los años ochenta. Uno de los problemas de las redes de recolección empleadas hasta la fecha es que, si son demasiado gruesas, no pueden captar las gotas microscópicas de agua, pero si son demasiado finas tienden a obstruirse y a impedir que el aire fluya a través de ellas. Ahora una solución biomimética puede ayudar a superar esas desventajas.

En California, las secuoyas costeras cubren un tercio de sus necesidades hídricas absorbiendo el agua de la atmósfera. Sus agujas, a diferencia de las redes que utilizan una malla de hilos cruzados, están dispuestas como líneas paralelas. Inspirándose en este tipo de estructuras, los investigadores han creado un arpa compuesta por una serie de hilos ultradelgados en paralelo. Así, todas las gotas recogidas descienden espontáneamente por los hilos. Posteriormente, han ido afinando el sistema hasta encontrar el grosor óptimo para recolectar las gotas de agua microscópicas dando como resultado una mejora de 3 veces en la tasa de recolección de agua en comparación con malla convencionales. Su último prototipo consta de setecientos hilos en un metro cuadrado. Sin duda, se trata de una tecnología sencilla, barata y eficiente que mejorará el acceso al agua en zonas áridas. Sin embargo, hay otros sistemas más complejos que revisten un interés indudable.

Otras técnicas de recolección de agua atmosférica

En 2017 los investigadores del MIT desarrollaron un prototipo capaz de extraer agua incluso en condiciones de aridez extrema. Por fin, el pasado mes de marzo publicaron un artículo en la revista Nature Communications en el que anunciaban una versión depurada de su tecnología. A diferencia de las arpas anteriormente mencionadas, han recurrido a un sofisticado material. Se trata de las llamadas redes metal-orgánicas (MOFs en su acrónimo inglés) compuestas por iones metálicos y compuestos orgánicos. La ventaja de este material poroso es que, a diferencia de las tecnologías para recolectar agua de niebla, puede funcionar en condiciones de muy baja humedad ambiental, incluso del 10%, y el sistema no requiere bombas ni compresores.  Además, el dispositivo puede funcionar con luz solar para generar la evaporación necesaria.

Otra de las técnicas para extraer agua del aire se basa en la condensación. Se trata del mismo principio por el que los aparatos de aire acondicionado generan agua residual. En la actualidad la empresa israelí Water-Gen suministra sus aparatos de condensación a ejércitos y ONGs de todo el mundo que requieren un suministro de agua en zonas aisladas. Su tecnología, que requiere corriente eléctrica para funcionar, puede generar hasta cuatro litros por kilovatio. La empresa propone también la instalación de este tipo de dispositivos en azoteas para que los edificios puedan ser autosuficientes en términos de agua potable.

Fuentes: Science, Science Daily, MIT