La abundancia de luz solar y la fuerte inversi\u00f3n en tecnolog\u00eda de c\u00e9lulas solares han situado a Arabia Saud\u00ed en una buena posici\u00f3n en su transici\u00f3n para convertirse en un importante exportador de energ\u00eda renovable. De hecho, la energ\u00eda solar representa actualmente m\u00e1s del 80% de la capacidad de energ\u00eda verde del Reino. Sin embargo, estas c\u00e9lulas entra\u00f1an una iron\u00eda retorcida, ya que su funcionamiento las expone a riesgos de sobrecalentamiento. Por tanto, son necesarios sistemas de refrigeraci\u00f3n, pero muchos dependen de la electricidad.<\/p>\n\n\n\n
Un equipo de investigaci\u00f3n internacional dirigido por el profesor de la KAUST Qiaoqiang Gan ha dise\u00f1ado una posible soluci\u00f3n. Su dispositivo no necesita electricidad, ya que extrae agua del aire utilizando \u00fanicamente la gravedad y se basa en materiales baratos y f\u00e1cilmente disponibles. Adem\u00e1s de mantener fr\u00edas las c\u00e9lulas solares y otras tecnolog\u00edas de semiconductores, el agua se puede reutilizar para riego, lavado, refrigeraci\u00f3n de los edificios en los que se colocan las c\u00e9lulas solares y otras aplicaciones.<\/p>\n\n\n\n
Los cient\u00edficos calculan que la atm\u00f3sfera contiene seis veces m\u00e1s agua que toda el agua dulce de los r\u00edos juntos. “Esta agua se puede recoger mediante tecnolog\u00edas de captaci\u00f3n de agua atmosf\u00e9rica”, afirma Gan.<\/p>\n\n\n\n
Aunque estas tecnolog\u00edas funcionan razonablemente bien, en entornos \u00e1ridos como el de Arabia Saudita requieren electricidad para recolectar cantidades pr\u00e1cticas de agua. Esta demanda corre el riesgo de disuadir la adopci\u00f3n de c\u00e9lulas solares en las regiones rurales del Reino, donde la infraestructura el\u00e9ctrica es costosa.<\/p>\n\n\n\n
Una raz\u00f3n para la baja eficiencia es que el agua se adhiere a la superficie del dispositivo de recolecci\u00f3n. El profesor Dan Daniel y Shakeel Ahmad, un investigador posdoctoral del grupo de Gan, descubrieron que al agregar un recubrimiento lubricante que es una mezcla de un pol\u00edmero comercial y aceite de silicona, pod\u00edan recolectar m\u00e1s agua confiando solo en la gravedad.<\/p>\n\n\n\n
“Un desaf\u00edo com\u00fan en los sistemas de recolecci\u00f3n de agua atmosf\u00e9rica es que las gotas de agua tienden a permanecer fijadas a la superficie [del dispositivo], lo que requiere una recolecci\u00f3n activa de condensado. Nuestro recubrimiento elimin\u00f3 efectivamente la fijaci\u00f3n, lo que permiti\u00f3 una verdadera recolecci\u00f3n pasiva de agua impulsada por agua”, dice Ahmad. “Dado que este sistema funciona completamente con enfriamiento radiativo pasivo, no consume electricidad”.<\/p>\n\n\n\n
La soluci\u00f3n se basa en tecnolog\u00eda anterior fabricada por Gan, que describe como “arquitectura de doble cara vertical”. El sistema fue dise\u00f1ado originalmente para reflejar el calor t\u00e9rmico hacia el cielo para mantener las c\u00e9lulas solares fr\u00edas, pero no para capturar el agua producida.<\/p>\n\n\n\n
El nuevo dispositivo fue probado seis veces en el transcurso de un a\u00f1o en condiciones naturales en la ciudad de Thuwal, a unos 100 km al norte de Yeda, y podr\u00eda casi duplicar la tasa de recolecci\u00f3n de agua en comparaci\u00f3n con las tecnolog\u00edas alternativas de recolecci\u00f3n de agua atmosf\u00e9rica. Junto con Gan y Daniel, el profesor asociado de la KAUST Gyorgy Szekely contribuy\u00f3 al estudio, que se public\u00f3 en Advanced Materials<\/a>. Junto con la eficiencia de la recolecci\u00f3n de agua, Daniel est\u00e1 igualmente entusiasmado con los beneficios econ\u00f3micos de la adopci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n “El sistema no consume electricidad, lo que genera ahorros de energ\u00eda. Adem\u00e1s, no depende de ninguna pieza mec\u00e1nica como compresores o ventiladores, lo que reduce el mantenimiento en comparaci\u00f3n con los sistemas tradicionales, lo que genera m\u00e1s ahorros”, dijo.<\/p>\n\n\n\n