Inspirado en cómo se forman las gotas de rocío en las telarañas, Los ingenieros y matemáticos de UCLA han diseñado un sistema de captura de vapor de agua único y efectivo que podría usarse para producir productos limpios, agua dulce, o para reciclar agua industrial que de otro modo se desperdiciaría.

Su sistema es una densa matriz de hilos de algodón paralelos ensartados verticalmente, con un flujo constante de gotas de agua que fluyen por las cuerdas. Aumento de vapor de agua, empujado hacia arriba por un ventilador, es capturado por la "red" de gotas de agua y se condensa. El agua resultante se traslada luego a un recipiente colector.

Los investigadores informaron un aumento del 200 por ciento en la eficiencia utilizando este método en comparación con las tecnologías existentes diseñadas para capturar vapor de agua.

El estudio fue publicado en Avances de la ciencia e incluye un modelo teórico del sistema y resultados experimentales de un prototipo.

Además de recolectar agua de la atmósfera, el método podría utilizarse para producir agua limpia a partir de la evaporación de aguas residuales de alta salinidad, como los producidos a partir de la producción de petróleo y gas, o por la escorrentía del riego.

También podría usarse para capturar el vapor que escapa de las torres de enfriamiento en plantas de energía e instalaciones industriales. El agua capturada podría reciclarse nuevamente al sistema de enfriamiento.

"La creciente preocupación mundial por la escasez de agua dulce ha motivado el desarrollo de formas económicamente viables de capturar el vapor de agua, "dijo Sungtaek Ju, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA e investigador principal del estudio. "Esta idea de imitar el ciclo natural de la lluvia para producir agua limpia, llamado 'el proceso de humidificación-deshumidificación, 'ha existido durante bastante tiempo. Sin embargo, Hacer un sistema de este tipo que sea económico de construir y operar ha sido un gran desafío. Nuestro sistema es económico, ligero y energéticamente eficiente. Estos factores pueden ayudar potencialmente a superar los desafíos para su adopción ".

Algunos métodos propuestos de captura de vapor de agua han utilizado metal enfriado para hacer que el vapor de agua se condense en una superficie. Pero áreas de superficie limitadas, así como el peso, costes de material y fabricación, han retrasado su adopción. Similar, Los métodos que utilizan boquillas de aspersión o campos eléctricos consumen demasiada electricidad para ser viables.

Un elemento clave en el sistema del equipo de UCLA es su capacidad para generar constantemente gotas de agua del mismo tamaño y velocidad de flujo constante. Estas perlas de agua permiten que el sistema capture de manera efectiva el vapor de agua, sin causar una caída de presión significativa, y por tanto el consumo de energía del ventilador.

"Las perlas líquidas forman superficies muy curvas que mejoran la velocidad a la que el vapor de agua se difunde a través del aire, "dijo Abolfazl Sadeghpour, estudiante de posgrado en ingeniería mecánica de UCLA y coautor principal del estudio. "Dicho simplemente, esto es análogo a una bola de nieve rodando cuesta abajo. Las perlas están recogiendo vapor de agua a medida que descienden. Y si bien una gota puede parecer pequeña, Piense en una gama completa de subprocesos que funcionan constantemente. El vapor de agua recolectado podría sumar bastante ".