Este invento, desarrollado por el químico jordano-estadounidense y premio Nobel de Química 2025, Omar Yaghi, utiliza una técnica científica llamada química reticular para crear materiales modificados molecularmente que pueden extraer la humedad del aire y recolectar agua incluso en condiciones desérticas áridas.
Atoco, la empresa tecnológica fundada por Yagi, afirmó que sus unidades, que tienen aproximadamente el tamaño de un contenedor de transporte de 20 pies y funcionan completamente con energía térmica ultrabaja, pueden desplegarse en comunidades locales para generar hasta 1.000 litros de agua potable al día, incluso cuando el suministro de energía y agua se ve interrumpido por sequías o tormentas.
El profesor de química cree que este invento cambiará el mundo y beneficiará a las islas caribeñas propensas a la sequía. Añadió que podría ser una solución para los países que necesitan suministrar agua a comunidades aisladas por huracanes.
Yagi añadió que este invento podría ser una alternativa sostenible y respetuosa con el clima a otras fuentes de agua, como la desalinización, que puede suponer una amenaza para los ecosistemas cuando se vierte salmuera concentrada al océano.
Tal y como informa The Guardian, un informe de la ONU del mes pasado afirmaba que el planeta ha entrado en una «era de bancarrota hídrica mundial», con casi tres cuartas partes de la población mundial viviendo en países clasificados como con estrés hídrico o en peligro crítico de extinción.
Unos 2.200 millones de personas aún carecen de agua potable segura, 3.500 millones carecen de saneamiento seguro y cerca de 4.000 millones sufren escasez aguda de agua al menos un mes al año.
Investigadores noruegos han desarrollado un nuevo material polimérico capaz de extraer la humedad del aire y convertirla en agua potable. Según los hallazgos de SINTEF, esta tecnología podría mejorar la eficiencia de los generadores de agua atmosférica (AWG) y ampliar su aplicación en regiones de baja humedad.
La relevancia de esta investigación radica en la creciente escasez mundial de agua. Según estimaciones de la Organización Mundial de la Salud y UNICEF, casi dos mil millones de personas en todo el mundo carecen de acceso a agua potable segura. En este contexto, la búsqueda de fuentes de agua alternativas se considera un área clave para el desarrollo sostenible.
La tecnología de generación de agua atmosférica se basa en la extracción de humedad del aire mediante sorbentes, materiales que absorben agua. Sin embargo, las soluciones existentes presentan un alto consumo energético con niveles de humedad inferiores al 50 %, lo que limita su uso en las regiones más áridas.
El material desarrollado es una combinación de un elastómero y un polímero absorbente de agua, similar en principio a los componentes utilizados en productos de higiene. Según el director del proyecto, Roberto Mennito, la estructura del material contiene «centros de atracción» microscópicos para el agua, lo que le permite capturar eficazmente las moléculas de humedad del aire.
SINTEF
Una vez saturado, el material se calienta, liberando el agua acumulada, que luego se condensa y se recoge en un depósito. Este método reduce los costes energéticos en comparación con los sistemas tradicionales de refrigeración y condensación.
Durante las pruebas, el material demostró estabilidad y capacidad para soportar múltiples ciclos sin degradarse. Cabe destacar también su bajo costo, gracias al uso de materias primas fácilmente disponibles y a un proceso de producción simplificado. Además, es posible la producción de material a base de biomasa.
Una ventaja adicional de esta tecnología es su flexibilidad: el material puede utilizarse como recubrimiento, superficie laminada o en componentes impresos en 3D. Esto abre la puerta a la optimización del diseño de los generadores y a una mayor reducción del consumo energético.
Actualmente, los investigadores están ampliando la tecnología y planean crear un prototipo. Uno de los objetivos es reducir los costos de producción en aproximadamente un 25 % y adaptar la solución para uso industrial.
Según los desarrolladores, el mercado de generadores de agua atmosférica ya está valorado en 2.500 millones de dólares y podría superar los 4.000 millones para 2030. Además, la introducción de materiales más eficientes podría ampliar significativamente su ámbito de aplicación, desde soluciones domésticas hasta proyectos humanitarios y de infraestructura en regiones con recursos hídricos limitados.
Ingenieros de la Universidad de Texas en Austin han desarrollado un sistema portátil para producir agua potable a partir de la humedad atmosférica. La tecnología consiste en un tejido especializado capaz de extraer la humedad del aire y convertirla en agua potable.
Los resultados del estudio se publicaron en la revista Science Advances.
A diferencia de la mayoría de los sistemas de recolección de agua atmosférica existentes, que son instalaciones fijas, este nuevo desarrollo se integra directamente en la ropa. El tejido absorbente recoge la humedad del aire y la dirige a módulos de almacenamiento extraíbles, donde se produce la condensación y la recolección del líquido.
Durante las pruebas, la chaqueta prototipo proporcionó entre 400 y 900 mililitros de agua al día, dependiendo del nivel de humedad. Según los desarrolladores, este es uno de los mejores resultados entre los sistemas portátiles de este tipo.
Esta tecnología se basa en un tejido de hidrogel especial fabricado con materiales de origen biológico. El material absorbe el vapor de agua de la atmósfera y lo libera al calentarse con la luz solar, lo que permite la recolección de condensación sin necesidad de equipos complejos.
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Al mismo tiempo, el equipo de investigación presentó otro avance: un sistema compacto y portátil para la captación de agua atmosférica. En pruebas de campo, el dispositivo produjo hasta 1,3 litros de agua al día tanto en las regiones áridas de Nuevo México como en el clima más húmedo de Texas.
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Según los científicos, esta tecnología podría utilizarse en regiones con escasez de agua dulce, así como durante expediciones, excursiones, operaciones de rescate y respuesta a emergencias.
Este desarrollo resulta de particular interés para las zonas que sufren escasez crónica de agua. Los investigadores señalan que las regiones más prometedoras para la implementación de estos sistemas podrían ser el norte de África, Oriente Medio, el sur de Asia y ciertas partes del África subsahariana.
Los expertos creen que el desarrollo de tecnologías para la captación de agua atmosférica podría ser una forma de adaptarse al cambio climático y a la creciente escasez de agua dulce. Según estimaciones de la ONU, miles de millones de personas ya sufren escasez de agua potable, y el cambio climático está agravando este problema.
Investigadores han desarrollado un sistema para producir agua dulce a partir del aire atmosférico que utiliza el viento no solo como fuente de energía, sino también para calentar directamente el material que ha acumulado humedad.
Esta tecnología se basa en esponjas poliméricas higroscópicas, materiales porosos capaces de absorber vapor de agua del aire circundante. Una vez saturada, la esponja se calienta para liberar la humedad absorbida, produciendo agua líquida. La descripción de esta tecnología se publicó en la revista Advanced Functional Materials. En las pruebas realizadas, el sistema produjo hasta 9,9 litros de agua al día por cada kilogramo de material absorbente, bajo diferentes condiciones de temperatura y humedad ambiental.
La mayoría de las instalaciones similares utilizan energía solar o calentadores eléctricos para este fin. Los autores del nuevo estudio propusieron utilizar el calentamiento por corrientes de Foucault, que convierte la energía cinética rotacional en calor.
En primer lugar, el aire atraviesa una esponja de polímero poroso. Este material atrae y retiene moléculas de agua incluso en ausencia de niebla o condensación visibles. Una vez saturada la esponja, un impulsor de viento pone en marcha la rotación de un elemento metálico. Las corrientes de Foucault resultantes calientan la estructura y, con ella, el material absorbente. El calor provoca que el agua se separe del polímero en forma de vapor. Este vapor se enfría y se condensa en un recipiente aparte. La esponja seca puede volver a absorber humedad, tras lo cual el ciclo se repite.
La principal diferencia de este desarrollo radica en que la energía mecánica del viento no necesita ser convertida primero en electricidad, transmitida por cables y utilizada posteriormente para calefacción. Según los autores, la eficiencia de la conversión directa de la energía cinética del viento en calor supera el 90 %. La reducción del número de etapas intermedias disminuye potencialmente las pérdidas de energía y simplifica el diseño del sistema autónomo.
También se puede extraer agua del aire mediante refrigeración, de forma similar a un aire acondicionado o un deshumidificador. Sin embargo, este método requiere una cantidad considerable de electricidad, especialmente con baja humedad.
Las tecnologías de sorción funcionan de manera diferente. El material primero acumula humedad de un gran volumen de aire y luego la libera al calentarse. Esto permite recolectar agua en condiciones donde la refrigeración por aire convencional requeriría demasiada energía.
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Las características clave de este sistema son la capacidad del material para absorber agua, el grado de saturación, la temperatura a la que se libera la humedad y la cantidad de energía necesaria para regenerar el adsorbente. Los desarrolladores utilizaron una esponja con poros grandes interconectados. Esta estructura facilita el paso del aire a través del material y acelera la transferencia de vapor de agua al adsorbente.
Los autores conciben el sistema como una solución para el suministro autónomo de agua en zonas remotas sin una red eléctrica estable, pero con suficientes recursos eólicos. Esto se aplica principalmente a comunidades costeras e insulares. En estas zonas, el aire suele contener suficiente humedad, y el viento puede proporcionar simultáneamente movimiento de aire y energía para la regeneración del adsorbente. La tecnología también puede utilizarse en lugares remotos, pequeñas explotaciones agrícolas, estaciones meteorológicas y zonas de viviendas temporales. Sin embargo, los resultados publicados aún no indican que el dispositivo esté listo para su uso doméstico generalizado.
La capacidad de 9,9 litros se calcula por kilogramo de material y se obtuvo en un sistema piloto. Para abastecer de agua a una vivienda unifamiliar, es necesario tener en cuenta la humedad real, la velocidad del viento, los tiempos de ciclo, el tamaño del equipo y las pérdidas por condensación.
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La cantidad de agua que se puede recolectar depende directamente de la humedad atmosférica. A la misma temperatura, el aire húmedo de las zonas costeras contiene significativamente más vapor de agua que el aire de las zonas áridas del interior. Por lo tanto, esta tecnología podría no ser eficaz en todas las zonas con escasez de agua. En las regiones desérticas, aunque los vientos sean fuertes, la humedad del aire puede ser insuficiente para una alta productividad.
Además, para el agua potable, es fundamental controlar su calidad. El agua se condensa a partir del vapor, pero el polvo, los microorganismos y las sustancias liberadas por los materiales del sistema pueden ingresar a él. La necesidad de filtración y mineralización dependerá del diseño y las condiciones de operación.
También existen dudas sobre la durabilidad de la esponja de polímero, su resistencia a la contaminación, su coste de producción y el número de ciclos de absorción y liberación de agua sin que se deteriore su rendimiento.
Es improbable que la captación de humedad atmosférica reemplace a los embalses, las tuberías de agua o las plantas desalinizadoras en las grandes ciudades. La concentración de agua en el aire es demasiado baja y el consumo municipal, demasiado alto. La aplicación más realista es la producción descentralizada de volúmenes relativamente pequeños de agua en zonas donde el suministro de agua es costoso y la construcción de infraestructuras resulta difícil.
La ventaja de la solución propuesta radica en su capacidad para funcionar sin conexión a la red eléctrica ni combustible. Sin embargo, el impacto ambiental del sistema completo solo puede evaluarse tras un análisis exhaustivo de su ciclo de vida, que incluya la producción de polímeros y equipos, su vida útil, el mantenimiento y su posterior eliminación.
Nuevas investigaciones demuestran que la energía solar no es la única fuente de energía para la captación de agua atmosférica. El uso del calentamiento eólico amplía el rango de condiciones bajo las cuales estos sistemas podrían operar teóricamente, incluyendo la noche y los períodos de cielo nublado.
El proyecto CaRD (Carbotérmico Reduction Demonstration) de la NASA ha dado un paso importante hacia el aprovechamiento de los recursos locales para apoyar la exploración humana de la Luna. El equipo de CaRD realizó pruebas exhaustivas de prototipos utilizando energía solar concentrada para extraer oxígeno de suelo lunar simulado, confirmando simultáneamente la formación de monóxido de carbono mediante una reacción química impulsada por energía solar.
Si se implementara en la Luna, esta tecnología permitiría la producción de combustible utilizando únicamente materiales lunares y luz solar, reduciendo significativamente el costo y la complejidad de mantener una presencia humana a largo plazo en la superficie lunar. Los mismos sistemas utilizados para convertir el monóxido de carbono en oxígeno podrían adaptarse para convertir el dióxido de carbono en oxígeno y metano en Marte.
El proyecto de Demostración de Reducción Carbotérmica (CaRD) está probando un concentrador solar diseñado para producir oxígeno a partir de regolito lunar simulado para su uso en el polo sur lunar. Durante esta prueba exhaustiva, el equipo integró el concentrador, los espejos y el software de control, y confirmó la producción de monóxido de carbono. NASA/Michael Rush
El prototipo integrado combinó un reactor de producción de oxígeno carbotérmico desarrollado por Sierra Space, un concentrador solar diseñado por el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, espejos de precisión fabricados por Composite Mirror Applications y sistemas de aviónica, software y análisis de gases del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. La gestión del proyecto, la ingeniería de sistemas, las pruebas y el desarrollo del hardware clave y los sistemas de apoyo en tierra fueron realizados por el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.
El proyecto CaRD fue financiado por el programa Game Changing Development de la NASA, perteneciente a la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial.
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