Científicos alemanes han dado un paso importante para combatir la escasez de agua en zonas secas. Un equipo de la Universidad de Kiel (CAU) ha perfeccionado un material poroso que captura humedad del ambiente y la convierte en agua potable, incluso en condiciones de baja humedad.
El desafío de las regiones áridas
En lugares como el Mediterráneo, donde las temperaturas son elevadas y la lluvia muy escasa, conseguir agua potable es cada vez más complicado. El profesor Norbert Stock, del Instituto de Química Inorgánica de la CAU, lo resume: “Regiones como estas se enfrentan a temperaturas que se elevan con los años y a precipitaciones que cada vez son más escasas. Nuestro objetivo es desarrollar una tecnología ecológica que transforme las moléculas de agua del aire en agua potable”.
El material, basado en estructuras metal-orgánicas (MOFs), actúa como una esponja a escala microscópica. Su red de poros diminutos le permite absorber humedad rápidamente y liberarla, lo que facilita ciclos repetidos de uso.
Cómo captura y libera el agua
El compuesto principal, llamado CAU-10-H, absorbe agua del aire a temperatura ambiente cuando la humedad relativa alcanza solo el 18%. Después, basta calentarlo a unos 70°C para que suelte el líquido acumulado. Esta característica lo hace especialmente útil en entornos secos donde otros sistemas fallan.
Los investigadores mejoraron aún más el rendimiento combinándolo con estructuras de carbono conductoras. De esta forma, el material se puede calentar de manera eficiente usando electricidad o incluso la energía del sol, acelerando la liberación de agua y permitiendo ciclos completos en pocas horas.
En pruebas, cada gramo de material capturó hasta 0.17 gramos de agua. Eso significa que un kilo podría generar alrededor de 1.8 litros de agua potable al día en condiciones áridas, según explicó el primer autor del estudio.
Más allá del agua: refrigeración eficiente
El mismo material promete revolucionar los sistemas de refrigeración. En aplicaciones de refrigeración por adsorción, el CAU-10-H ofrece hasta tres veces más rendimiento que el gel de sílice tradicional.
De la escala de laboratorio a la producción real
Uno de los grandes obstáculos siempre fue fabricar el material en cantidades útiles. Ese muro parece estar a punto de car. Bajo la dirección del investigador Kalle Mertin, el equipo logró producir 30 kilogramos del compuesto, unas 60 veces más que los lotes previos creados en laboratorio.
Además, un análisis técnico-económico estima que el coste de fabricación rondaría los 12-14 dólares por kilogramo. Dos estudios recientes publicados en revistas especializadas respaldan estos resultados y detallan tanto la producción a mayor escala como las mejoras en dispositivos de enfriamiento o refrigeración.
Un horizonte prometedor
Aunque todavía queda camino por recorrer para ver esta tecnología instalada en comunidades enteras, el salto marca un antes y un después. Un material que saca agua del aire con bajo consumo energético y que además ayuda a enfriar de forma más limpia podría ser parte de la solución ante los desafíos climáticos que ya estamos empezando a notar.
Imagen | © Christina Anders, Uni Kiel
