Un equipo de investigadores está diseñando sistemas novedosos para capturar el vapor de agua del aire y convertirlo en líquido.
El profesor Michael Tam, de la Universidad de Waterloo, y sus estudiantes de doctorado Yi Wang y Weinan Zhao, han desarrollado esponjas o membranas con una gran superficie que capturan continuamente la humedad del entorno circundante.
Tradicionalmente, el agua dulce para consumo se recoge de ríos, lagos, aguas subterráneas y océanos (con tratamiento). Las tecnologías actuales que está desarrollando el Dr. Tam están inspiradas en la naturaleza para recolectar agua de fuentes alternativas, mientras el mundo enfrenta un preocupante desafío respecto a la escasez de agua dulce.
"La telaraña es una maravilla de la ingeniería", afirmó Tam, catedrático de investigación universitaria en el campo de los coloides funcionales y los nanomateriales sostenibles. “El agua es capturada eficientemente por la red. La araña no necesita ir al río a beber, ya que atrapa la humedad del aire”.
De manera similar, los escarabajos del desierto de Namib no tienen fácil acceso al agua, pero la obtienen del aire inclinándose hacia el viento para capturar gotas de agua de la niebla con su armadura texturizada. Esto permite que la humedad se acumule y gotee en sus bocas.
Las tecnologías actuales que está desarrollando el Dr. Tam están inspiradas en la naturaleza para recolectar agua de fuentes alternativas mientras el mundo enfrenta preocupante desafío respecto a la escasez de agua dulce
Tam y su grupo de investigación se dedican a la ingeniería de superficies biomiméticas para la recolección sostenible de agua. Una de ellas se llama recolección de agua atmosférica. Para imitar la estructura superficial única del escarabajo, el grupo de investigación de Tam está diseñando una estructura superficial similar utilizando una emulsión de cera estabilizada con celulosa para fabricar superficies que atraen pequeñas gotas de agua mientras liberan rápidamente otras más grandes.
Además, Tam está trabajando con materiales con emisiones netas de carbono cero, como materiales naturales y de origen vegetal, para desarrollar tecnologías sostenibles. Su grupo de investigación está desarrollando tecnologías que capturan y repelen las gotas de agua aprovechando el poder de la ciencia interfacial y la nanotecnología. Este equipo ya ha desarrollado anteriormente con éxito papel superhidrófobo e impermeable. También está diseñando una superficie inteligente y ajustable que captura agua del aire y la deshumidifica con un consumo mínimo de energía. El siguiente paso es desarrollar un proceso escalable para diseñar dichas superficies.
Los sistemas de evaporación solar recolectan directamente la energía solar, absorbiendo agua y generando vapor fresco recolectable a través de la evaporación. Las estructuras únicas en forma de hongos inspiraron los diseños estructurales biomiméticos inteligentes para la evaporación solar.
Los sistemas de generación de agua dulce que el equipo propone son económicos, energéticamente eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
En una publicación reciente en Nature Water, Tam y su equipo analizan varias tecnologías nuevas y prometedoras de recolección y purificación de agua.
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