• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Naturaleza
    ¿Por qué no podemos fabricar agua?
    Galería de imágenes de la cascada Vivir con un suministro de bebida menguante ha sido durante mucho tiempo una realidad en muchos países. En el mundo occidental es nuevo sin embargo, es un problema grave. Vea más imágenes de la cascada. Ethan Miller / Getty Images

    El agua se está convirtiendo en un tema cada vez más importante en el mundo desarrollado. Pero este tema no es nada nuevo para otros, naciones menos desarrolladas. Por siglos, El agua potable ha sido difícil de conseguir para muchas poblaciones, especialmente los pobres. En algunas areas, puede haber agua disponible, pero a menudo está plagado de enfermedades y beberlo puede ser fatal. En otras áreas, un suministro de agua viable simplemente no está disponible en absoluto.

    Un informe de las Naciones Unidas de 2006 estimó que hasta el 20 por ciento de la población mundial no tiene acceso a agua potable limpia [fuente:BBC]. Esto nos lleva a preguntarnos:si lo necesitamos tanto, ¿Por qué no podemos hacerlo?

    El agua está formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno. Esto parece una química bastante básica, Entonces, ¿por qué no los aplastamos y resolvemos los problemas del agua en el mundo? Teóricamente Esto es posible, pero sería un proceso extremadamente peligroso, también.

    Para crear agua, deben estar presentes átomos de oxígeno e hidrógeno. Mezclarlos no ayuda; todavía te quedan átomos separados de hidrógeno y oxígeno. Las órbitas de los electrones de cada átomo deben vincularse, y para hacer eso debemos tener un repentino estallido de energía para que estas cosas tímidas se conecten.

    Dado que el hidrógeno es extremadamente inflamable y el oxígeno favorece la combustión, No se necesitaría mucho para crear esta fuerza. Prácticamente todo lo que necesitamos es una chispa, ni siquiera una llama, ¡y boom! Tenemos agua. Las órbitas de los electrones de los átomos de hidrógeno y oxígeno se han unido.

    Pero también tenemos una explosión y, si nuestro experimento fue lo suficientemente grande, uno mortal. El dirigible infortunado, el Hindenburg, estaba lleno de hidrógeno para mantenerlo a flote. Al acercarse a Nueva Jersey el 6 de mayo, 1937, para aterrizar después de un viaje transatlántico, electricidad estática (o un acto de sabotaje, según algunos) provocó la chispa del hidrógeno. Cuando se mezcla con el oxígeno ambiental en el aire, el hidrógeno explotó, envolviendo al Hindenburg en una bola de fuego que destruyó completamente el barco en medio minuto.

    Había, sin embargo, también mucha agua creada por esta explosión.

    Crear suficiente agua potable para sustentar a la población mundial, Se necesitaría un proceso muy peligroso e increíblemente a gran escala. Todavía, Hace más de un siglo, la idea de un motor de combustión interna, con sus repetidas explosiones controladas, parecía peligrosamente loca. Y a medida que el agua se vuelve más escasa, el proceso de unir átomos de hidrógeno a átomos de oxígeno puede resultar más atractivo de lo que es actualmente. Necesidad, después de todo, es la madre de la invención.

    Pero hay formas más seguras de crear agua de la nada, y los proyectos para hacer precisamente eso ya están en marcha. Lea la página siguiente para conocer algunos científicos locos que pueden terminar resolviendo la inminente crisis del agua en el mundo.

    Creando agua a partir de aire fino

    AquaMagic en un lugar de socorro tras el paso del huracán Katrina. Foto cortesía de AquaMagic

    Hay agua a nuestro alrededor todo el tiempo simplemente no podemos verlo. El aire de nuestra atmósfera contiene una cantidad variable de vapor de agua, dependiendo del clima. Cuando hace calor y humedad el agua evaporada puede constituir hasta el 6 por ciento del aire que respiramos. En frio en días secos, puede ser tan bajo como .07 por ciento de la composición del aire [fuente:Departamento de Energía de EE. UU.].

    Este aire es parte del El ciclo del agua , un proceso de la Tierra. Dicho crudamente, el agua se evapora de los ríos, lagos y el océano. Se lleva a la atmósfera donde puede acumularse en nubes (que en realidad son solo acumulaciones de vapor de agua). Después de que las nubes alcancen el punto de saturación, se formarán gotas de agua, que conocemos como lluvia. Esta lluvia se escurre de la tierra y se acumula en cuerpos de agua, donde todo el proceso comienza de nuevo.

    El problema es, el ciclo del agua pasa por períodos secos. Debido a esto, algunos inventores han comenzado a preguntarse, ¿Por qué esperar? ¿Por qué no sacar el vapor de agua del aire?

    Un inventor australiano ha hecho precisamente eso. Max Whisson es el creador de la Molino de viento Whisson , una máquina que utiliza energía eólica para recoger agua de la atmósfera. Whisson señala a la Australian Broadcasting Corporation que el vapor de agua asciende a aproximadamente "10, 000 mil millones de litros [aproximadamente 2, 600 mil millones de galones] en el kilómetro inferior [aproximadamente .62 millas] de aire alrededor del mundo "[fuente:ABC]. Además, esta agua se reemplaza cada pocas horas como parte del ciclo del agua.

    El molino de viento de Whisson usa refrigerante para enfriar las palas de su molino, que él llama Max Water. Estas palas están situadas verticalmente en lugar de diagonalmente, de modo que hasta la más mínima brisa los haga girar. Las palas frías enfrían el aire provocando que el vapor de agua condensar - vuelva a ser agua líquida. Esta condensación luego se recolecta y almacena. El molino de viento de Whisson puede recolectar hasta 2, 600 galones de agua del aire por día.

    Whisson dice que su mayor desafío no es la ingeniería detrás de su invento, sino encontrar el capital de riesgo para respaldarlo; dice que la gente piensa que es demasiado bueno para ser verdad. Este problema les resultaría familiar a un par de inventores estadounidenses que tienen un invento propio para hacer agua.

    Jonathan Wright y David Richards han creado una máquina similar a la de Whisson, excepto que se parece más a una caravana plegable plegable que a un molino de viento. Esta invención, que sus creadores llaman AquaMagic - extrae aire directamente del área que lo rodea. Dentro de la máquina, el aire se enfría a través de un serpentín refrigerado. El aire se condensa, y se recoge el agua, purificado y se suelta a través de un grifo.

    La máquina AquaMagic, que actualmente cuesta alrededor de $ 28, 000 por unidad:puede producir hasta 120 galones de agua purificada en 24 horas, y dado que es pequeño, puede transportarse a lugares de desastre y al África subsahariana por igual. Pero también tiene un inconveniente:para producir tanta agua, AquaMagic requiere aproximadamente 12 galones de combustible diesel. Es aquí donde el molino de viento Whisson (que cuesta alrededor de $ 43, 000 por unidad) tiene una clara ventaja sobre AquaMagic:es totalmente verde. Funciona exclusivamente con energía eólica, no requieren combustibles fósiles. Incluso el condensador funciona con la energía generada por las turbinas del molino de viento.

    Hablando del medio ambiente, ¿Por qué tomarse la molestia de recoger agua del aire? ¿Por qué no simplemente hacer que caiga más lluvia? Puede sonar descabellado pero esto se hace realmente, a veces, con consecuencias catastróficas. Descubra por qué puede que no sea una buena idea manipular el ciclo del agua en la página siguiente.

    La siembra de nubes y el desastre británico

    La Fuerza Aérea Británica realizó pruebas secretas de siembra de nubes después de la Segunda Guerra Mundial. Los resultados fueron desastrosos. Cortesía de Hulton Archive / Getty Images

    HowStuffWorks ha discutido el plan de China para prevenir la lluvia durante la ceremonia de apertura de los Juegos Olímpicos de 2008 en Beijing. El proceso, llamado siembra de nubes, funciona disparando yoduro de plata en las nubes de tormenta en los días previos al evento. El gobierno chino esperaba poder esencialmente "agotar" las nubes existentes y asegurar cielos despejados para la ceremonia.

    El país lo ha estado haciendo durante décadas, con resultados positivos. Pero otro experimento de siembra de nubes, al otro lado de la masa terrestre euroasiática, no fue tan bien.

    Después de la Segunda Guerra Mundial, el gobierno británico todavía estaba buscando formas de obtener una ventaja sobre los ejércitos enemigos. Los nazis habían estado a punto de destruir Gran Bretaña, y el Reino Unido había desarrollado un gusto por la preparación. El gobierno británico miró a los cielos en busca de una ventaja. La Royal Air Force (RAF) comenzó a experimentar con la siembra de nubes. Al impregnar las nubes con las partículas necesarias para crear una tormenta eléctrica severa, los británicos podrían frustrar efectivamente el movimiento de tropas e incluso literalmente hacer llover los avances enemigos. Pero el proyecto de siembra de nubes salió terriblemente mal.

    No es que los experimentos con la siembra de nubes no hayan funcionado. Funcionó demasiado bien.

    En 2001, la British Broadcasting Corporation (BBC) investigó los rumores de que la RAF había sembrado las nubes sobre Inglaterra. Aparecieron relatos en primera persona de algunos de los pilotos que participaron en una misión ultrasecreta llamada Operación Cumulus. Durante esta operación de agosto de 1952, Los pilotos de la RAF volaron por encima de la línea de nubes, dejando caer cargas útiles de hielo seco, sal y, como usan actualmente los chinos, yoduro de plata.

    Después de solo 30 minutos, La lluvia comenzó a caer de las nubes infectadas. En primer lugar, los pilotos de la RAF, apodados rainmakers por la prensa, supuestamente celebraron su éxito. Pero en una semana comenzó un diluvio. A fín de mes, North Devon, un área de Inglaterra cerca del sitio del experimento de siembra de nubes, experimentó 250 veces la cantidad normal de lluvia [fuente:BBC].

    El 15 de agosto 1952, el día que empezó la lluvia, se estima que 90 millones de toneladas de agua atravesaron la ciudad de Lynmouth en solo un día [fuente:The Guardian]. Árboles enteros fueron arrancados de raíz, formando presas y permitiendo que la marea de los dos ríos que fluyen a través de Lynmouth crezca aún más fuerte. Los cantos rodados fueron arrastrados por la corriente, destruyendo edificios y llevando a los residentes al mar. En todo, 35 británicos perdieron la vida ese día como resultado de la lluvia torrencial. El Ministerio de Defensa de Gran Bretaña sostiene que no había experimentado con la siembra de nubes antes del incidente de Lynmouth.

    China y Gran Bretaña pintan dos versiones del mismo cuadro. Por un lado, la nación asiática ha creado con éxito un programa de siembra de nubes. Han logrado generar riego para tierras de cultivo áridas a partir de la fuente definitiva. Pero el desastre británico muestra los resultados potenciales de jugar con las fuerzas de la naturaleza.

    Y todavía, necesitamos agua más que nunca. El uso de explosiones no es viable para producir agua actualmente, y AquaMagic y el molino de viento de Whisson no se están produciendo a una escala lo suficientemente grande como para ayudar con la necesidad inmediata de agua. El agua es un recurso finito, y una vida en la Tierra no puede prescindir.

    Publicado originalmente:2 de noviembre de 2007

    Preguntas frecuentes sobre cómo hacer agua

    ¿Es posible hacer agua?
    Teóricamente es posible. Necesitaría combinar dos moles de gas hidrógeno y un mol de gas oxígeno para convertirlos en agua. Sin embargo, necesitas energía de activación para unirlos y comenzar la reacción.
    ¿Cómo se produce el agua en la naturaleza?
    Las investigaciones sugieren que el agua de la Tierra provino de asteroides y densas nubes de gas y polvo poco después de la formación del sol. Es más, La atmósfera de la Tierra está llena de oxígeno, que se une con el deuterio y el hidrógeno para crear agua.
    ¿Existe una máquina que pueda producir agua?
    Hay una máquina que extrae agua potable del aire húmedo, llamado generador de agua atmosférica.

    Mucha más información

    Artículos relacionados de HowStuffWorks

    • Hechos de la ciencia
    • TreeHugger.com:Una explicación del ciclo del agua
    • ¿Cómo puede alguien morir por beber demasiada agua?
    • ¿Podría el agua salada alimentar a los automóviles?
    • ¿Cómo funciona la ósmosis inversa?
    • ¿Puede China controlar el clima?

    Más enlaces geniales

    • Sitio web del agua de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
    • Sitio del agua de la Organización Mundial de la Salud
    • WorldWater.org
    • TreeHugger:ciclo del agua

    Fuentes

    • Cerrar, Andrea. "Agua del aire:una invención australiana podría resolver los problemas relacionados con el agua". Corporación Australiana de Radiodifusión. Enero 31, 2007. http://www.abc.net.au/canberra/stories/s1837203.htm
    • Kinver, Marcos. Water Policy 'Fails World's Poor'. "BBC. 9 de marzo de 2006. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/4787758.stm
    • Mygatt, Elizabeth. "Los recursos hídricos del mundo enfrentan una presión creciente". Instituto de Política de la Tierra. 26 de julio 2006. http://www.earth-policy.org/Indicators/Water/2006.htm
    • "Vínculo que genera lluvia con inundaciones asesinas". BBC. 30 de agosto 2001. http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/1516880.stm
    • Schirber, Miguel. "Por qué la desalinización no funciona (todavía)". 25 de junio 2007. LiveScince. http://www.livescience.com/environment/070625_desalination_membranes.html
    • Struglinski, Suzanne. "¿Hacer agua con aire? Utahn va con la corriente". Deseret Morning News. 30 de septiembre, 2006. http://deseretnews.com/dn/view/0, 1249, 650195226, 00.html
    • Vidal, John y Weinstein, Helen. "RAF Rainmakers 'Causes 1952 Flood'". El guardián. 30 de agosto 2001. http://www.guardian.co.uk/silly/story/0, 10821, 544259, 00.html
    © Ciencia https://es.scienceaq.com