Científicos de las universidades de Shanghai Jiao Tong y Noreste de Forestación desarrollaron un material derivado de la madera capaz de capturar vapor de agua en ambientes extremadamente secos. El dispositivo produjo hasta 1,72 litros de agua potable por kilo de material al día durante pruebas al aire libre, abriendo nuevas soluciones frente a la escasez hídrica.
El avance, publicado en la revista Nature Communications, resuelve uno de los mayores obstáculos de la cosecha atmosférica: la lentitud para absorber humedad y la dependencia del sol directo. La tecnología utiliza madera de balsa químicamente modificada para acelerar el paso del aire.
¿Cómo logra la madera de balsa capturar agua del aire?
Para crear la esponja, los científicos retiraron la lignina y parte de la hemicelulosa de la madera de balsa, logrando una porosidad abierta del 94,6 %. Esta arquitectura permite que el vapor ingrese rápidamente por microcanales de 10,84 micrómetros de diámetro. Posteriormente, la base del material fue impregnada con cloruro de litio, una sal altamente higroscópica que atrae las moléculas de agua de forma intensiva.
Las evaluaciones de laboratorio demostraron que el sistema absorbe humedad en un rango que va del 15 % al 90 % de humedad relativa. A niveles tan bajos como el 15 %, cada gramo de esponja capturó 0,59 gramos de agua, mientras que al 90 % alcanzó los 3,03 gramos. Además, el proceso logró el equilibrio en 360 minutos, resolviendo la demora habitual de otros absorbentes sintéticos.
¿Cómo libera agua potable incluso sin sol directo?
Extraer la humedad del aire representa solo la primera fase del proceso; luego es necesario calentar el material para condensar el agua atrapada. Para evitar interrupciones cuando el sol se oculta o se nubla, los investigadores agregaron una capa superior de hidrogel fototérmico con material de cambio de fase. Esta cubierta convierte la radiación solar en calor con una eficiencia del 90,8 % y almacena energía térmica latente.
Gracias a este calor acumulado, la liberación de agua continúa gradualmente incluso durante la noche o en días nublados. En pruebas reales realizadas en Harbin durante el verano, el equipo completó cuatro ciclos diarios de absorción y desabsorción. El líquido recolectado fue analizado químicamente y confirmó cumplir con las normas de agua potable de la OMS.
Las proyecciones globales del estudio indican que el rendimiento varía según el clima local. Mientras que en regiones húmedas como Malasia la producción estimó superar los 1,6 litros por kilo al día, en zonas extremadamente áridas como Arabia Saudita se calcula una obtención cercana a los 0,30 litros. Los autores destacan que la abundancia y el carácter renovable de la madera posicionan a esta tecnología como una opción accesible frente a los costosos sorbentes sintéticos.