El acceso al agua potable sigue siendo uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta la humanidad. Un gran avance de los ingenieros de la Universidad de Texas en Austin puede ofrecer una nueva solución a través de la tecnología de energía solar que absorbe la humedad del aire y lo devuelve limpio, agua utilizable.

El gran avance descrito en un número reciente de la revista Materiales avanzados , podría usarse en situaciones de desastre, crisis de agua o zonas afectadas por la pobreza y países en desarrollo. La tecnología se basa en hidrogeles, Materiales híbridos gel-polímero diseñados para ser "súper esponjas" que pueden retener grandes cantidades de agua.

Un equipo de investigación dirigido por Guihua Yu en la Escuela de Ingeniería Cockrell de UT Austin combinó hidrogeles que son altamente absorbentes de agua y pueden liberar agua al calentarse. Se ha demostrado con éxito que esta combinación única funciona en condiciones climáticas húmedas y secas y es crucial para permitir la producción de productos limpios, agua potable segura del aire.

Con un estimado de 50, 000 kilómetros cúbicos de agua contenida en la atmósfera, este nuevo sistema podría aprovechar esas reservas y potencialmente conducir a pequeñas, Sistemas de filtración portátiles y económicos.

"Hemos desarrollado un sistema completamente pasivo en el que todo lo que necesita hacer es dejar el hidrogel afuera y recolectará agua, "dijo Fei Zhao, investigador postdoctoral del equipo de Yu y coautor del estudio. "El agua recolectada permanecerá almacenada en el hidrogel hasta que la exponga a la luz solar. Después de unos cinco minutos bajo la luz solar natural, el agua se libera ".

Esta tecnología se basa en un avance de 2018 realizado por Yu y Zhao en el que desarrollaron una innovación de purificación de agua con energía solar utilizando hidrogeles que limpian el agua de cualquier fuente utilizando solo energía solar. La nueva innovación del equipo lleva ese trabajo un paso más allá al utilizar el agua que ya existe en la atmósfera. Para ambas tecnologías basadas en hidrogel, Yu y su equipo de investigación desarrollaron una forma de combinar materiales que poseen cualidades higroscópicas (que absorben agua) e hidrofilicidad de respuesta térmica (la capacidad de liberar agua con un simple calentamiento).

"El nuevo material está diseñado para recolectar la humedad del aire y producir agua limpia bajo la luz del sol, evitando el consumo intensivo de energía, "dijo Yu, profesor asociado de ciencia de materiales e ingeniería mecánica.

La recolección de agua de la humedad no es exactamente un concepto nuevo. La mayoría de los refrigeradores mantienen las cosas frescas mediante un proceso de condensación de vapor. Sin embargo, el frigorífico común requiere mucha energía para realizar esa acción. La tecnología del equipo de UT solo requiere energía solar, es compacto y aún puede producir suficiente agua para satisfacer las necesidades diarias de un hogar promedio. Las pruebas de prototipo mostraron una producción diaria de agua de hasta 50 litros por kilogramo de hidrogel.

Representando una estrategia novedosa para mejorar las técnicas de recolección de agua atmosférica que se utilizan en la actualidad, la tecnología también podría reemplazar los componentes centrales de los sistemas de purificación de agua que funcionan con energía solar u otras tecnologías de absorción de humedad.