Robert Klatte
Incluso en regiones muy cálidas del mundo, la nueva tecnología extrae el agua potable del aire sin agregar energía. Funciona porque un nuevo recubrimiento enfría considerablemente la superficie de condensación.
Zurich, Suiza). En muchas regiones del mundo, el agua potable limpia solo se puede obtener con un gran esfuerzo y un gran suministro de energía. Si bien la desalinización de agua de mar se utiliza principalmente para producir agua potable en las regiones costeras, el agua a menudo se obtiene en interiores a través de la condensación de la humedad en el aire. Esto se hace con la ayuda de la tecnología de refrigeración que consume mucha energía. La investigación también ha desarrollado las denominadas tecnologías pasivas, como los sistemas de absorción o las películas colectoras de rocío que no requieren energía. Sin embargo, hasta ahora, estas tecnologías solo han podido extraer agua de la humedad durante la noche. Sin embargo, durante el día, con estas tecnologías pasivas, el calor evita la formación de condensación.
Científicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich (ETH) han presentado ahora en la revista Science Advances una nueva tecnología que permite por primera vez extraer agua del aire sin aportar energía y en condiciones de humedad realistas, incluso con luz solar intensa.
El revestimiento evita que el sistema se caliente
El nuevo sistema consiste esencialmente en una placa de vidrio con revestimiento especial que irradia efectivamente su propio calor y refleja la radiación solar incidente. La placa de vidrio alcanza así una temperatura de 15 grados centígrados por debajo de la temperatura ambiente. Debido a la gran diferencia de temperatura, la humedad se condensa en pequeñas gotas de agua en la parte inferior. Según el equipo de Iwan Hächler, el proceso es similar a la condensación que se produce en los cristales fríos de las ventanas en invierno.
El nuevo recubrimiento consta de polímeros y plata. Estos materiales aseguran que la hoja emita radiación infrarroja en un cierto rango de longitudes de onda que no son absorbidas por la atmósfera ni reflejadas en la hoja por los componentes moleculares del aire. Además, hay un escudo de protección contra la radiación cónico, que protege en gran medida la radiación térmica del aire y la radiación solar de la hoja, pero no evita la radiación térmica y, por lo tanto, el enfriamiento.
Rendimiento de agua más del doble
Además, la parte inferior del disco de condensado, en la que se forman las gotas de agua, tiene un recubrimiento especial superhidrófobo, es decir, extremadamente repelente al agua. Esto asegura que el agua condensada fluya. «A diferencia de otras tecnologías, realmente no necesitamos energía adicional, lo cual es una ventaja decisiva», explica Hächler. Sin embargo, con tecnologías anteriores, el agua de condensación debe eliminarse de la superficie. De lo contrario, algunas gotas permanecerán en la superficie de condensación y reducirán así el rendimiento.
En una prueba del mundo real, la nueva tecnología pudo extraer al menos el doble de agua por área y día que las mejores tecnologías de película pasiva de su clase. Según un modelo de cálculo, un sistema más grande produciría alrededor de 53 mililitros de agua por hora por metro cuadrado de superficie de la losa en condiciones ideales. Dado que el vidrio revestido es relativamente fácil de fabricar, el sistema podría mejorar significativamente el suministro, especialmente en los países en desarrollo con escasez de agua.
Avances científicos, doi: 10.1126 / sciadv.abf3978
