Durante miles de años, La gente en el Medio Oriente y América del Sur ha extraído agua del aire para ayudar a sustentar a sus poblaciones. Inspirándose en esos ejemplos, los investigadores ahora están desarrollando un peso ligero, cosechadora de agua dulce a batería que algún día podría tomar hasta 10 galones por hora del aire, incluso en lugares áridos. Dicen que su método basado en nanofibras podría ayudar a abordar la escasez de agua moderna debido al cambio climático. contaminación industrial, sequías y agotamiento de las aguas subterráneas.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la 256ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense (ACS).

"Estaba de visita en China, que tiene un problema de escasez de agua dulce. Hay inversión en tratamiento de aguas residuales, pero pensé que el esfuerzo por sí solo era inadecuado, "Shing-Chung (Josh) Wong, Doctor., dice. En lugar de depender de aguas residuales tratadas, Wong pensó que sería más prudente desarrollar un nuevo tipo de recolector de agua que pudiera aprovechar las abundantes partículas de agua en la atmósfera.

La recolección de agua del aire tiene una larga historia. Hace miles de años, los incas de la región andina recogían el rocío y lo canalizaban a cisternas. Más recientemente, algunos grupos de investigación han estado desarrollando captadores masivos de niebla y niebla en las montañas andinas y en África.

Miniaturizar la generación de agua y mejorar la eficiencia, Wong y sus estudiantes de la Universidad de Akron recurrieron a polímeros electrohilados, un material con el que ya habían trabajado durante más de una década. El electrohilado utiliza fuerzas eléctricas para producir fibras de polímero que van desde decenas de nanómetros hasta 1 micrómetro, un tamaño ideal para condensar y exprimir las gotas de agua del aire. Estos polímeros de fibra a nanoescala ofrecen una relación increíblemente alta de área de superficie a volumen, mucho más grande que el proporcionado por las estructuras y membranas típicas utilizadas en los destiladores de agua.

Al experimentar con diferentes combinaciones de polímeros que eran hidrófilos (que atraen el agua) e hidrófobos (que descargan agua), el grupo llegó a la conclusión de que, de hecho, se podría fabricar un sistema de recolección de agua utilizando tecnología de nanofibras. El grupo de Wong determinó que su membrana de polímero podría recolectar 744 mg / cm ² / h, que es 91 por ciento más alto que las membranas de diseño similar sin estas nanofibras.

A diferencia de los métodos existentes, La cosechadora de Wong podría funcionar en entornos desérticos áridos debido a la alta relación superficie-volumen de la membrana. También tendría un requerimiento mínimo de energía. "Podríamos decir con confianza que, con los avances recientes en baterías de iones de litio, eventualmente podríamos desarrollar una más pequeña, dispositivo del tamaño de una mochila, " él dice.

Y lo que es más, El diseño de nanofibras de Wong toma agua y la filtra simultáneamente. La red de fibra electrohilada puede actuar como una superficie antiincrustante, desprendiendo los microbios que podrían acumularse en la superficie de la cosechadora. Por lo tanto, el agua sería "clara y libre de contaminantes" e inmediatamente potable una vez recolectada, él dice.

Próximo, Wong espera obtener fondos adicionales para construir un prototipo de recolector de agua dulce. Él anticipa que, una vez que su equipo pueda producir el prototipo, debería ser económico de fabricar.