Durante miles de años, las personas en el Medio Oriente y América del Sur han extraído agua del aire para ayudar a mantener a sus poblaciones. Inspirándose en esos ejemplos, los investigadores ahora están desarrollando una cosechadora de agua dulce liviana que funciona con baterías que algún día podría tomar comohasta 10 galones por hora desde el aire, incluso en lugares áridos. Dicen que su método basado en nanofibras podría ayudar a abordar la escasez de agua moderna debido al cambio climático, la contaminación industrial, las sequías y el agotamiento de las aguas subterráneas.
Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la 256ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society ACS.
"Estaba visitando China, que tiene un problema de escasez de agua dulce. Hay inversiones en el tratamiento de aguas residuales, pero pensé que el esfuerzo por sí solo era inadecuado", dice Shing-Chung Josh Wong, Ph.D., en lugar de confiar enWong pensó que sería más prudente desarrollar un nuevo tipo de cosechadora de agua que pudiera aprovechar las abundantes partículas de agua en la atmósfera.
La recolección de agua del aire tiene una larga historia. Hace miles de años, los incas de la región andina recolectaron rocío y lo canalizaron en cisternas. Más recientemente, algunos grupos de investigación han estado desarrollando masivos colectores de niebla y niebla en las montañas andinas yen África.
Para miniaturizar la generación de agua y mejorar la eficiencia, Wong y sus estudiantes de la Universidad de Akron recurrieron a los polímeros electrohilados, un material con el que ya habían trabajado durante más de una década. El electrohilado utiliza fuerzas eléctricas para producir fibras de polímeros que van desde decenas denanómetros de hasta 1 micrómetro: un tamaño ideal para condensar y exprimir las gotas de agua del aire. Estos polímeros de fibra a nanoescala ofrecen una relación superficie-volumen increíblemente alta, mucho mayor que la que proporcionan las estructuras y membranas típicas utilizadasen destiladores de agua
Al experimentar con diferentes combinaciones de polímeros que eran hidrofílicos, que atraen agua, e hidrofóbicos, que descargan agua, el grupo concluyó que un sistema de recolección de agua podría fabricarse utilizando tecnología de nanofibras. El grupo de Wong determinó que su membrana de polímeropodría cosechar 744 mg / cm 2 / h, que es un 91 por ciento más alto que las membranas de diseño similar sin estas nanofibras.
A diferencia de los métodos existentes, la cosechadora de Wong podría funcionar en entornos desérticos áridos debido a la alta relación superficie-superficie-volumen de la membrana. También tendría un requerimiento mínimo de energía ". Podríamos decir con confianza que, con los recientes avances en litio,baterías de iones, eventualmente podríamos desarrollar un dispositivo más pequeño, del tamaño de una mochila ", dice.
Además, el diseño de nanofibras de Wong toma agua y la filtra simultáneamente. La red de fibra electrohilada puede actuar como una superficie antiincrustante, desprendiendo microbios que podrían acumularse en la superficie de la cosechadora. Por lo tanto, el agua sería "limpia y libre de contaminantes"."e inmediatamente potable una vez que se recoge, dice.
A continuación, Wong espera obtener fondos adicionales para construir un prototipo de la cosechadora de agua dulce. Anticipa que, una vez que su equipo pueda producir el prototipo, debería ser económico de fabricar.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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