Integrando un gel súper absorbente de humedad con materiales activos a la luz, Investigadores en Singapur han desarrollado un digestor de humedad para secar el aire ambiente mientras genera energía. El método, presentado el 20 de noviembre en la revista Joule , es una alternativa ecológica a los acondicionadores de aire con un truco:sacar agua de la nada.

Como plantas dispositivos fotosintéticos artificiales, también conocidos como sistemas fotoelectroquímicos (PEC), se alimentan de luz y agua para generar energía. Este fenómeno inspiró a los investigadores a integrar materiales activos a la luz e hidrogeles superhigroscópicos. Los hidrogeles a base de zinc y cobalto pueden recolectar más de cuatro veces su peso de agua del aire húmedo. El digestor de humedad puede reducir la humedad relativa en un 12 por ciento y generar una corriente baja con luz ambiental.

"Mucha gente dice que Singapur hace calor, pero en realidad, no hace tanto calor. La gente siente más calor debido a la humedad relativa, ya que puede afectar la forma en que percibimos la temperatura, "dice el autor principal Swee Ching Tan del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Nacional de Singapur. "Eso me hizo pensar, ¿Qué pasa si puedo inventar algo que recolecte agua de nuestro aire ambiental y, al mismo tiempo, reduce la humedad relativa y proporciona agua o energía? "

El equipo de investigación de Singapur ideó un digestor de humedad compuesto por un hidrogel sediento de humedad, cátodo, fotoanodo y una celda solar. Al igual que las baterías genera energía a partir de la humedad atmosférica en lugar de un electrolito. Los fotoanodos, actuando como foto-electrocatalizador, oxida el agua absorbida en presencia de luz para dividir el agua y producir energía. El hidrogel repone constantemente el sistema con agua que se extrae del aire para mantener el proceso de generación de energía. El conjunto genera electricidad mientras deshumidifica la habitación.

"El hidrogel de cobalto de segunda generación que desarrollamos absorbe la humedad más rápido que cualquier agente secante disponible comercialmente en el mercado. Hicimos un experimento colocando el hidrogel en una caja, y la humedad relativa se redujo a aproximadamente un 30-35 por ciento más baja que la del ambiente exterior, "dice Tan." Metimos la mano en la caja seca; se sentía como una nevera. Hace mucho frío dentro de la caja porque está muy seco ". Tan cree que el digestor de humedad es un posible reemplazo de los acondicionadores de aire cuando se combina con un ventilador.

Aunque uno de los objetivos del equipo de investigación es generar energía, el dispositivo emite una fotocorriente de aproximadamente 0,4 mA / cm2, que es relativamente bajo. Sin embargo, en comparación con las unidades de aire acondicionado comerciales, el digestor de humedad puede mejorar el confort térmico con un aporte de energía significativamente menor. Incluso escalando el dispositivo a los estándares comerciales, será más fácil de instalar, es portátil, y el costo de operación será solo una fracción de un acondicionador de aire.

"Es una creencia común que la humedad afecta solo a los países ecuatoriales o tropicales. Pero la gente de Europa también se ve igualmente afectada por los altos niveles de humedad debido a los problemas de condensación de agua asociados. Los altos niveles de humedad hacen que sus hogares se llenen de moho". El digestor de humedad tiene una amplia aplicación que se duplica como deshumidificador y supera a los agentes secantes comerciales.

"La población mundial está aumentando, y la gente generalmente gasta mucho dinero en acondicionadores de aire para mantener un confort térmico adecuado. La creciente necesidad de acondicionadores de aire para enfriarnos también se traduce en un mayor consumo de energía. Este dispositivo, cuando se combina con un ventilador, puede ayudar a reducir la humedad relativa y, por lo tanto, mejorar el confort térmico y reducir la dependencia de los acondicionadores de aire. Esto podría generar posibles beneficios energéticos y monetarios ".