El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) presentó un avance que podría transformar la captura de agua en zonas áridas: un dispositivo ultrasónico capaz de recuperar, en cuestión de minutos, el agua retenida en materiales que absorben humedad del aire.
La técnica evita depender del calor solar, que requiere horas o días, y multiplica por 45 la eficiencia de extracción en comparación con sistemas térmicos.
La investigación, publicada este miércoles en Nature Communications, muestra cómo un pequeño actuador puede “sacudir” las moléculas de agua para liberarlas de los sorbentes, materiales esponjosos diseñados para capturar humedad incluso en ambientes desérticos.
“Ahora tenemos una forma de recuperar agua de manera rápida y eficiente”, destacó Svetlana Boriskina, investigadora principal del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT.
El problema del tiempo
El interés del MIT en la llamada “atmospheric water harvesting” (AWH) se centra en comunidades sin acceso a agua potable, ni siquiera a fuentes salobres para desalinizar.
Hasta ahora, el método estándar consistía en absorber humedad durante la noche y luego usar el calor del sol para evaporarla y condensarla.
Pero ese proceso es lento.
“Los materiales que son muy buenos capturando agua no quieren desprenderse de ella”, explicó Boriskina.
“Se necesitan mucha energía y horas valiosas para liberar el agua”.
La idea cambió cuando Ikra Iftekhar Shuvo, estudiante de posgrado y primer autor del estudio, se unió al equipo.
Con experiencia en ultrasonido aplicado a dispositivos médicos, advirtió que estas ondas podrían acelerar la liberación del agua.
“Se nos encendió la lamparita”, señaló Boriskina. “Teníamos un problema y él trajo la herramienta para resolverlo”.
Cómo el ultrasonido libera el agua
Las ondas ultrasónicas, vibraciones de más de 20 mil ciclos por segundo, no son audibles ni visibles, pero interactúan de forma precisa con los enlaces débiles entre las moléculas de agua y los puntos donde se adhieren al material.
“Es como si el agua bailara con las ondas”, explicó Shuvo. “Esa perturbación dirigida genera el impulso necesario para liberar las gotas”.
El corazón del dispositivo es un anillo cerámico plano que vibra al recibir voltaje. Está rodeado por un aro con microboquillas que permiten que el agua desprendida caiga hacia recipientes conectados arriba y abajo de la estructura.
En los ensayos, usando muestras circulares del sorbente previamente saturadas en cámaras de humedad, todas las pruebas lograron extraer suficiente agua para secar el material en cuestión de minutos.
Una alternativa portátil y complementaria
A diferencia de los sistemas térmicos, el dispositivo sí requiere una fuente de energía.
Pero el equipo imagina alimentarlo con un pequeño panel solar, que además funcionaría como sensor para activar el ultrasonido solo cuando el material esté lleno.
Esto permitiría múltiples ciclos de captura y extracción en un mismo día, aumentando drásticamente el volumen final.
“El punto es cuánta agua se puede obtener por día”, dijo Boriskina.
“Con ultrasonido podemos recuperar el agua rápido y volver a empezar. Eso se acumula”.
El sistema, estiman, podría adaptarse a formatos hogareños: paneles del tamaño de una ventana que absorban humedad y liberen agua potable con activaciones breves.
