Investigadores del MIT han desarrollado un dispositivo que recoge la humedad del aire y la convierte en agua potable en cuestión de minutos. El equipo espera que esta tecnología pueda utilizarse para proporcionar agua potable a comunidades donde los recursos naturales son escasos.
Los sistemas de captación de agua atmosférica (AWH) funcionan extrayendo la humedad del aire y condensándola en agua líquida. Esto suele implicar enfriar el aire húmedo o utilizar materiales esponjosos llamados “sorbentes” que absorben el vapor de agua, que luego se libera y se condensa en gotitas.
El desafío radica en que los dispositivos AWH suelen depender del sol para evaporar el agua del sorbente, lo que puede tardar varias horas o incluso días. Esto limita su utilidad en entornos secos y con escasez de recursos, incluidas las regiones donde no hay agua salada para desalinizar.
Sin embargo, el nuevo dispositivo del MIT utiliza ondas ultrasónicas (ultrasonido) para extraer la humedad del absorbente. Esta humedad se drena a través de pequeñas boquillas en la base del dispositivo, donde puede recogerse y utilizarse.
Según los investigadores, su prototipo ultrasónico es 45 veces más eficiente en la extracción del agua capturada que la evaporación por sí sola. Detallaron sus hallazgos en un artículo publicado el 18 de noviembre en la revista Nature Communications.
“Se ha buscado la manera de extraer agua de la atmósfera, lo que podría ser una importante fuente de agua, especialmente para regiones desérticas y lugares donde ni siquiera hay agua salada para desalinizar”, declaró Svetlana Boriskina, coautora del estudio e investigadora principal del MIT, en un comunicado. “Ahora tenemos una manera de recuperar agua de forma rápida y eficiente”.
Agua potable: de días a minutos
El método del MIT utiliza ultrasonidos (ondas sonoras que viajan a frecuencias superiores a 20 kilohercios, más allá del alcance de la audición humana) para liberar la humedad del absorbente. El núcleo del dispositivo AWH es un anillo cerámico plano que vibra al aplicar voltaje. Los investigadores descubrieron que los pulsos de alta frecuencia eran ideales para romper las uniones débiles entre el agua absorbida y la superficie del material.
“Es como si el agua bailara con las olas, y esta perturbación dirigida crea un impulso que libera las moléculas de agua, y podemos verlas sacudirse en gotas”, dijo en el comunicado el autor principal del estudio y estudiante de posgrado del MIT, Ikra Iftekhar Shuvo.
Los investigadores probaron el dispositivo colocando muestras de material absorbente del tamaño de una moneda de veinticinco centavos en una cámara de humedad ajustada a diferentes niveles. Una vez saturadas, las muestras se colocaron sobre el actuador ultrasónico y se les hizo vibrar a alta frecuencia. En cada caso, el dispositivo las secó en tan solo unos minutos.
Un posible desafío es que el nuevo dispositivo requiere una fuente de energía, a diferencia de los sistemas AWH que utilizan únicamente la luz solar. Los investigadores sugieren que su dispositivo podría conectarse a una pequeña célula solar que también actúe como sensor para detectar cuándo el absorbente está lleno. Esto podría activar un ciclo de liberación que permitiría al sistema recolectar y liberar agua varias veces al día. El equipo imagina una instalación doméstica compacta que combina un material de rápida absorción con un actuador ultrasónico, cada uno del tamaño de una ventana, que vibra para liberar el agua atrapada.
“Lo bueno de este dispositivo es que es completamente complementario y puede utilizarse como complemento para casi cualquier material absorbente”, dijo Boriskina. “La clave está en la cantidad de agua que se puede extraer al día. Con el ultrasonido, podemos recuperar agua rápidamente y reciclarla una y otra vez. Esto puede suponer una cantidad considerable al día”.
Fuente: Live Science.