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¿Estamos ante una fuente de agua fresca virtualmente inagotable?

Sobre el blog

Fernando Arbe Falcón
INGENIERO AGRICOLA con experiencia en tecnología de la información y comunicaciones. He participado en proyectos de Agua y Saneamiento Rural en Perú. Actualmente me desempeño como redactor de contenidos.
  • ¿Estamos fuente agua fresca virtualmente inagotable?

Actualmente muchos centros urbanos en el mundo están padeciendo de estrés de agua y lo que es peor, esta situación se agravará. En el artículo “Future global urban water scarcity and potential solutions” publicado por “Nature Communications” se dice: “Se espera que el crecimiento demográfico, la urbanización y el desarrollo socioeconómico aumenten la demanda de agua industrial y doméstica urbana en un 50-80 % durante las próximas tres décadas. Paralelamente, el cambio climático afectará la distribución espacial y temporal de la disponibilidad de agua. Como resultado, es probable que la escasez de agua en las zonas urbanas se vuelva mucho más grave en el futuro”. (1)

El 6 de diciembre la revista Scientific Reports publicó un artículo denominado “Increasing freshwater supply to sustainably address global water security at scale” (2). Este artículo resume un estudio patrocinado por la Universidad de Illinois. En él los autores proponen una alternativa para abastecer de agua potable a grandes centros poblados a nivel global, especialmente aquellos sometidos a estrés hídrico.

Su propuesta consiste en capturar el vapor de agua por encima de la superficie del océano y transportarlo a la costa cercana en donde, por condensación, se obtendrá agua fresca. Esto permitirá un acceso a un recurso de agua potable prácticamente ilimitado para aquellas ciudades costeñas afectadas por el estrés hídrico.

A parte de su escalabilidad, esta propuesta demanda menos energía y produce una menor contaminación por volumen de agua fresca en comparación con las actuales plantas desalinizadoras.

En su estudio los investigadores calcularon la cantidad de humedad extraíble sobre la superficie del océano. A partir de ello dedujeron que … “una superficie de captura vertical de 210 m de ancho y 100 m de alto, que corresponde aproximadamente al área proyectada verticalmente de un gran crucero, puede proporcionar un volumen suficiente de humedad extraíble para satisfacer las necesidades diarias de agua potable de aproximadamente 500 000 personas, en promedio”.

Este estudio consideró 14 ubicaciones cercanas a centros poblados importantes en regiones que sufren de estrés hídrico a nivel global (ver figura 1). Se empleó el “ECMWF Re-Analysis (ERA-5) dataset” por un período de 30 años (1990 hasta 2019) para obtener la estimación temporal y espacial del flujo de humedad en la capa atmosférica cercana a la superficie del mar.


Figura 1. Ubicación de los 14 sitios de estudio sobre el océano más cercanos a un centro de población dominante sobre un mapa de estrés hídrico


Si bien en una investigación previa (3), los autores se limitaron al desarrollo del modelo de cálculo de la disponibilidad de agua atmosférica, en este estudio se examinó cómo esta capacidad puede verse afectada por el cambio climático. Para ello se analizaron la humedad existente en dos escenarios de cambio climático (SSP126 y SSP585) y en dos períodos: 2020 al 2059 y 2060 al 2099. Como resultado se estableció que la factibilidad de abastecer agua no se vería afectado por efecto del cambio climático.

Lo que resulta interesante es que, si bien no existe ningún diseño de ingeniería capaz de poner en práctica su propuesta, los autores se aventuran estimar sus posibles costos de construcción y operación a partir de un simple esquema hipotético (ver figura 2). El interés de ellos es evaluar su competitividad con respecto a las plantas de desalinización actualmente existentes. A partir de ello los autores afirman que … “En términos de volumen de agua, esto resulta en un costo anual de $2.20 por 1000 litros de agua que es competitivo con el costo de producción de las plantas desalinizadoras”.


figura 2 Esquema conceptual de la infraestructura de captura de la humedad del océano y su condensación en tierra firme.

Lo que resulta intrigante es el por qué una solución tan aparentemente obvia no se haya planteado con anterioridad. He buscado en la web propuestas semejantes o en todo caso argumentos que contradigan la viabilidad de ella, pero no he encontrado nada. Francina Dominguez coautora del estudio declaró, con respecto a ello, lo siguiente: "Cuando Praveen (refiriéndose al líder del estudio) se acercó a mí con esta idea, ambos nos preguntamos por qué nadie había pensado en ello antes porque parecía una solución tan obvia. Pero no se había hecho antes, y creo que es porque los investigadores están tan centrados en soluciones sobre tierra firme, pero nuestro estudio muestra que, de hecho, existen otras opciones" (4).

Más allá de la exactitud de los cálculos este artículo pone sobre la mesa la posibilidad de aprovechar el vapor del océano a gran escala, así como el colosal reto tecnológico para lograrlo.

(1) He, C., Liu, Z., Wu, J. et al. Future global urban water scarcity and potential solutions. Nat Commun 12, 4667 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-25026-3

(2) Rahman, A., Kumar, P. & Dominguez, F. Increasing freshwater supply to sustainably address global water security at scale. Sci Rep 12, 20262 (2022). Disponible aquí.

(3) Rahman, A., Kumar, P., and Dominguez, F., “Role of Atmospheric Moisture flux in Establishing Feasibility of Freshwater Harvesting from Near Sea Surface Atmospheric Layer”. American Geophysical Union, Fall Meeting Dec 2020

(4) Lois Yoksoulian “Researchers propose new structures to harvest untapped source of fresh water”, Illinois News Bureau, Research News, Dec 6, 2022 4:00 am. Disponible aquí.