Nuevo condensador extrae agua de la atmósfera las 24 horas del día
Revolucionario avance tecnológico: se podrá extraer agua potable de la humedad del aire durante las 24 horas del día, incluso bajo el sol abrasador, con este nuevo condensador que además funciona con energía cero.
Un estudio publicado en la revista científica Science Advances, explica como un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), desarrollaron la primera solución de energía cero para recolectar agua de la atmósfera durante el ciclo diario de 24 horas. El sistema fue especialmente diseñado para zonas áridas, y se basa en una superficie de autoenfriamiento que posee un escudo de radiación especial.
El agua potable escasea en varias partes del mundo, así que obtener este recurso vital no solo es complicado sino que además resulta costoso. Si pensamos en los asentamientos cercanos al océano, pueden utilizan el método de desalinización del agua de mar, por ejemplo, para convertirla en agua dulce apta para el consumo, pero esto requiere una gran inversión de energía y dinero.
En el caso de las comunidades alejadas de la costa, en zonas áridas y sin espejos de agua dulce cercanos, prácticamente sólo queda como opción condensar la humedad atmosférica mediante el enfriamiento. Esto se puede lograr en la actualidad a través de procesos que requieren igualmente un gran aporte de energía y dinero, o también mediante el uso de tecnologías llamadas pasivas.
Estas "tecnologías pasivas", hasta el momento, se basan en aprovecha la oscilación de la temperatura entre el día y la noche, natural enfriamiento radiativo, con láminas que recogen el rocío, pero claro, sólo se puede extraer agua por la noche debido a que el Sol calienta las láminas durante el día y es imposible recolectar agua por 24 horas ininterrumpidas.
Por ello, la creación de este gran condensador con nueva tecnología, tiene de novedoso que permite por primera vez recolectar agua durante todo el ciclo diario, y además sin aporte de energía extra.
¿Cómo funciona el nuevo condensador?
Consiste en un cristal con un revestimiento especial que refleja la radiación solar, y también irradia su propio calor a través de la atmósfera hacia el espacio exterior, así logra enfriarse hasta 15°C por debajo de la temperatura ambiente. En la parte inferior de este cristal, el vapor de agua del aire se condensa y se convierte en el elemento deseado: agua en estado líquido. Podríamos decir que el principio físico que utiliza, es el mismo que se observa en las noches de invierno, cuando de los vidrios de las ventanas mal aisladas comienza a “brotar” agua.
Ese revestimiento especial que recubre los cristales del nuevo gran condensador, tiene capas de polímero y plata específicamente diseñadas para hace que el cristal emita radiación infrarroja en una longitud de onda específica hacia el espacio exterior, sin que la atmósfera la absorba ni se refleje en el cristal.
Además, tiene un elemento más que lo distingue de otros condensadores, y es su novedoso escudo en forma de cono, este no sólo lo protege desviando la radiación térmica de la atmósfera y protege el cristal de la radiación solar directa, sino que al mismo tiempo permite que el dispositivo irradie el calor hacia el exterior, enfriándose de manera 100% pasiva.
Los creadores de este sistema piloto le aplicaron a la parte inferior del cristal condensador, un novedoso revestimiento extremadamente repelente al agua (superhidrofóbico). A diferencia de otros condensadores existentes, que necesitan mecanismos para “barrer” el agua ya condensada en una superficie, los creadores aseguran que el suyo es capaz de funcionar sin aporte de energía adicional, porque al ser superhidrofóbico el agua se acumulada y desliza.
Rendimiento y producción
Las pruebas realizadas en condiciones reales en el tejado de un edificio de la ETH en Zúrich, demostraron que se puede producir al menos el doble de agua por superficie y por día, que las mejores tecnologías pasivas actuales basadas en láminas. Este pequeño sistema piloto con un panel de 10 centímetros de diámetro, suministró 4.6 mililitros de agua al día en condiciones reales, con dispositivos y láminas más grandes producirían lógicamente más agua.
Se demostró que, en condiciones ideales podían recoger hasta 53 mililitros de agua por metro cuadrado de superficie de cristal y por hora, acercándose al valor máximo teórico posible de 60 mililitros por hora. La buena noticia es que estos cristales recubiertos son de producción sencilla, y debería ser posible construir condensadores de agua más grandes que el actual piloto. Incluso se podría también ubicar varios módulos uno al lado del otro para construir un sistema a gran escala.
Los números del rendimiento de este condensador son óptimos, y esto es una excelente noticia no sólo para sus creadores (cuya idea principal era desarrollar una tecnología para países con escasez de agua, emergentes o en desarrollo), sino también porque abre la oportunidad de seguir desarrollando esta tecnología (o combinarla con otros métodos), para aumentar aún más su rendimiento con un limpio y sustentable acceso al agua potable en zonas remotas.