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Un prototipo del MIT utiliza hidrogel y variaciones naturales de temperatura para captar humedad del aire y generar agua para consumo sin energía eléctrica, con prueba en el desierto y resultados que colocan la tecnología en el debate sobre acceso.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, desarrollaron un colector pasivo de agua que extrae humedad del aire y la convierte en agua para consumo sin depender de electricidad, baterías o paneles solares.
El prototipo, con dimensiones aproximadas a las de una ventana, fue probado en el Valle de la Muerte, en California, y produjo agua incluso en condiciones de baja humedad, con un volumen de hasta 160 mililitros por día, según los autores.
El estudio fue publicado en la revista científica Nature Water.
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De acuerdo con el equipo, la propuesta es avanzar en alternativas para regiones con infraestructura limitada, donde soluciones que exigen energía o cadena logística continua pueden no estar disponibles.
El dispositivo utiliza como base un panel vertical hecho de hidrogel, material poroso capaz de absorber agua.
En el modelo descrito por los investigadores, este hidrogel fue moldeado con pequeñas protuberancias, recordando un “plástico-bolha” oscuro, para aumentar el área de contacto con el aire y favorecer la captura de vapor, conforme a la descripción técnica divulgada por el MIT.
Alrededor del panel, hay una cámara de vidrio.
El equipo informa que el vidrio recibió un tratamiento pensado para facilitar el enfriamiento de la superficie y, con eso, favorecer la formación de gotículas cuando el vapor entra en contacto con el material.
Cómo el dispositivo transforma humedad del aire en agua
El funcionamiento se apoya en las variaciones naturales de temperatura y humedad a lo largo de un ciclo diario.
En períodos más fríos, el hidrogel absorbe parte del vapor de agua presente en el aire y se expande, según los investigadores.
Con el aumento de la temperatura, el material comienza a liberar el agua que retiene.
Este vapor, al encontrar el vidrio, se condensa, proceso en el cual el gas vuelve al estado líquido.
Después de eso, las gotículas formadas escurren por la propia gravedad.
El agua es entonces conducida por un tubo hasta un reservorio, etapa descrita por el equipo como parte del diseño para una recolección sin consumo de energía externa.
La principal diferencia en relación a otros equipos de captación atmosférica, de acuerdo con los autores, es que no hay necesidad de electricidad para calentar, enfriar u operar componentes mecánicos.
En muchos aparatos ya existentes, el enfriamiento artificial es lo que permite condensar el vapor en agua líquida.
Prueba en el Valle de la Muerte y producción diaria registrada
Para evaluar el desempeño en condiciones desafiantes, el prototipo fue instalado en el Valle de la Muerte, área frecuentemente citada en registros climatológicos como una de las más secas de América del Norte.
El experimento duró más de una semana, período en el cual el aparato mantuvo producción diaria, según el relato de los investigadores.
En el mejor resultado observado, el sistema generó hasta 160 mililitros por día, volumen equivalente a alrededor de dos tercios de una taza.
El MIT afirma que el desempeño puede variar según humedad y temperatura, y que lugares más húmedos tienden a permitir mayor captación.
Aún según la institución, una posibilidad estudiada es el uso de más de un panel en paralelo, lo que elevaría el volumen total recolectado en el mismo lugar.
La investigación, sin embargo, no detalla en el comunicado público consultado una estimación cerrada de cuántos paneles serían necesarios para atender patrones de consumo doméstico.
Crisis de agua potable e inseguridad hídrica en el mundo
El MIT relaciona el proyecto a desafíos de acceso y seguridad del agua en diferentes regiones.
En el comunicado sobre el estudio, la institución cita estimaciones según las cuales más de 46 millones de personas en Estados Unidos enfrentan inseguridad hídrica, ya sea por ausencia de agua potable, ya sea por dificultades de acceso regular a agua considerada segura para beber.
En el recorte global, datos consolidados por organismos internacionales apuntan que 2,2 mil millones de personas no tenían acceso a servicios de agua potable gestionados de forma segura en 2022.
Este indicador considera criterios como disponibilidad cuando es necesaria y ausencia de contaminación en niveles de riesgo.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) también registra que la ingestión de agua contaminada puede llevar a la transmisión de enfermedades y asocia este problema a un número elevado de muertes por diarrea cada año.
Por esta razón, propuestas que busquen ampliar el acceso a fuentes seguras suelen ser discutidas en paralelo a medidas de saneamiento y tratamiento.
Límites del prototipo y desafíos para uso en escala
A pesar del resultado presentado, el equipo descrito por el MIT sigue siendo un prototipo.
El propio comunicado público de la institución enmarca el experimento como una demostración de viabilidad en “escala de metro” e indica que versiones más grandes podrían ser evaluadas.
Aún faltan, con base en lo que fue divulgado, información sobre desempeño en uso prolongado, costo de fabricación en escala, durabilidad del hidrogel en ambientes distintos y exigencias de mantenimiento para garantizar la calidad del agua a lo largo del tiempo.
Tampoco hay, en el material público consultado, un cronograma de comercialización o implementación.
Los autores destacan, por otro lado, que la atmósfera contiene agua en forma de vapor y que la cuestión central, desde el punto de vista tecnológico, es cómo captar y convertir esta humedad en volúmenes útiles sin depender de infraestructura compleja.
Dentro de esta línea, el equipo describe el aparato como un intento de aprovechar condiciones ambientales comunes, como la alternancia entre noches más frías y días más cálidos.
Con una prueba realizada en área de baja humedad y producción diaria registrada, el próximo paso señalado por los investigadores es entender cómo se comporta el enfoque en otros escenarios y escalas.
A partir de ahí, el debate pasa a incluir cuestiones prácticas, como costo, mantenimiento y estándares de potabilidad exigidos en cada país.
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