El agua potable está en el aire (y basta un hidrogel para recolectarla)

Seguro que te lo has encontrado más de una vez al abrir la caja de algún dispositivo electrónico que habías comprado. Esas bolitas transparentes, que suelen presentarse en una pequeña bolsa, son esferas de gel de sílice, un material que, debido a sus excelentes capacidades de absorción de humedad, se utiliza para prevenir la oxidación y el deterioro de sistemas electrónicos. En principio, un material así sería un excelente candidato para atrapar el agua atmosférica en áreas áridas o sin acceso a agua potable, y eso es lo que han pensado los investigadores de la La Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (KAUST, por sus siglas en inglés) en Arabia Saudí. El innovador sistema que han presentado, basado en un hidrogel modificado, es capaz de recolectar el equivalente a su peso en agua atmosférica, incluso en condiciones de baja humedad ambiental. Pero antes de llegar ahí, este proyecto tecnológico ha tenido que superar algunos obstáculos.

Su solución utiliza el cloruro de calcio, un componente químico de gran eficiencia recolectora. Tanto es así que, a temperatura ambiente, una capa de cloruro de calcio puede llegar a convertirse en un charco. Esta propiedad recibe el apelativo de delicuescencia o higroscopia. Sin embargo, en el caso del cloruro de calcio, existe un inconveniente manifiesto: el agua resultante es salmuera. Por ello, los científicos decidieron aprovechar esta cualidad, pero integrando la sal en burbujas de hidrogel que la obligaran a mantener un estado sólido. A continuación, para garantizar una fácil liberación del agua capturada, añadieron una pequeñísima proporción de nanotubos de carbono (un 0,42% del peso total). Estas estructuras son extremadamente eficientes a la hora de absorber radiación solar y, por tanto, el calor que propicia la evaporación del agua.  

En la primera prueba se utilizaron tan solo treinta y cinco gramos del material, que logró capturar treinta y siete gramos de agua en el transcurso de una noche. Luego, a la mañana siguiente, con tan solo dos horas y media de exposición solar, el hidrogel liberó el agua en la cámara del dispositivo.

Ya hemos hablado en otras ocasiones de dispositivos de recolección de agua atmosférica como los sistemas de arpas o prototipos basados en materiales metal-orgánicos (MOF). No obstante, muchos de ellos son aparatosos o tienen un elevado coste. Este hidrogel saudí, en cambio, es una técnica altamente competitiva: el coste de recolectar tres litros de agua podría llegar a ser tan bajo como medio céntimo de dólar por día. Y esa cantidad de agua sería suficiente para cubrir las necesidades hídricas de un adulto.

El rey de la absorción

El hidrogel ideado por los científicos de la KAUST es muy eficiente a la hora de generar agua potable, pero palidece ante las cualidades absorbentes del material que han creado en la Universidad Nacional de Singapur (NUS, por sus siglas en inglés). En su caso, se han basado en el óxido de zinc para crear un innovador material capaz de absorber una cantidad de agua equivalente a un 230 % de su peso. Este hidrogel de óxido de zinc aplicado sobre una pared es capaz de reducir la humedad relativa de una estancia en un 20 % en el transcurso de unos minutos. Además de deshumedecer el ambiente en países cálidos, este nuevo material tendría interesantes aplicaciones en el terreno de la electrónica.

Fuente: The Indian Express, Design News