El acceso al agua limpia sigue siendo uno de los mayores desafíos que enfrenta la humanidad. Un avance de los ingenieros de la Universidad de Texas en Austin puede ofrecer una nueva solución a través de la tecnología de energía solar que absorbe la humedad del aire y la devuelve como agua limpia y utilizable.
El avance, descrito en un número reciente de la revista Materiales avanzados podría usarse en situaciones de desastre, crisis de agua o áreas afectadas por la pobreza y países en desarrollo. La tecnología se basa en hidrogeles, materiales híbridos de gel-polímero diseñados para ser "súper esponjas" que pueden retener grandes cantidades de agua.
Un equipo de investigación dirigido por Guihua Yu en la Escuela de Ingeniería Cockrell de UT Austin combinó hidrogeles que son altamente absorbentes de agua y pueden liberar agua al calentarse. Esta combinación única ha demostrado con éxito que funciona en condiciones de clima húmedo y seco y es crucial parapermitiendo la producción de agua potable limpia y segura desde el aire.
Con un estimado de 50,000 kilómetros cúbicos de agua contenida en la atmósfera, este nuevo sistema podría aprovechar esas reservas y potencialmente conducir a sistemas de filtración pequeños, económicos y portátiles.
"Hemos desarrollado un sistema completamente pasivo donde todo lo que necesita hacer es dejar el hidrogel afuera y recolectará agua", dijo Fei Zhao, investigadora postdoctoral en el equipo de Yu y coautora del estudio. "El agua recolectada".permanecerá almacenado en el hidrogel hasta que lo exponga a la luz solar. Después de aproximadamente cinco minutos bajo la luz solar natural, el agua se libera ".
Esta tecnología se basa en un avance de 2018 realizado por Yu y Zhao en el que desarrollaron una innovación de purificación de agua con energía solar usando hidrogeles que limpia el agua de cualquier fuente usando solo energía solar. La nueva innovación del equipo lleva ese trabajo un paso más allá al usarel agua que ya existe en la atmósfera. Para ambas tecnologías basadas en hidrogel, Yu y su equipo de investigación desarrollaron una forma de combinar materiales que poseen cualidades higroscópicas que absorben agua y una hidrofilicidad termosensible la capacidad de liberar agua de manera simple.calefacción.
"El nuevo material está diseñado para recolectar humedad del aire y producir agua limpia bajo la luz solar, evitando el consumo intensivo de energía", dijo Yu, profesor asociado de ciencia de materiales e ingeniería mecánica.
La recolección de agua de la humedad no es exactamente un concepto nuevo. La mayoría de los refrigeradores mantienen las cosas frescas a través de un proceso de condensación de vapor. Sin embargo, el refrigerador común requiere mucha energía para realizar esa acción. La tecnología del equipo de UT solo requiere energía solar, es compacta ytodavía puede producir suficiente agua para satisfacer las necesidades diarias de un hogar promedio. Las pruebas de prototipo mostraron una producción diaria de agua de hasta 50 litros por kilogramo de hidrogel.
Representando una estrategia novedosa para mejorar las técnicas de recolección de agua atmosférica que se utilizan hoy en día, la tecnología también podría reemplazar los componentes centrales en los sistemas existentes de purificación de agua con energía solar u otras tecnologías de absorción de humedad.
Yu y su equipo han presentado una patente, y Yu está trabajando con la Oficina de Comercialización de Tecnología de UT en la concesión de licencias y comercialización de esta innovadora clase de hidrogeles. La investigación fue financiada por la Fundación Alfred P. Sloan, Camille & Henry DreyfusFundación y la Fundación Nacional de Ciencias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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