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Que toda la poblaci\u00f3n mundial tenga acceso a agua potable es uno de los grandes retos de la ingenier\u00eda del siglo XXI. En algunos pa\u00edses, m\u00e1s de la mitad de la gente no dispone de \u00e9l y, a nivel global,\u00a0una de cada tres personas no tiene acceso a saneamiento b\u00e1sico<\/strong>, algo crucial, ya que se trata de una de las principales causas de diarrea y mala salud en general del mundo. Seg\u00fan algunas estimaciones, m\u00e1s de 5.000 ni\u00f1os mueren todos los d\u00edas por enfermedades relacionadas con la diarrea. Por eso, encontrar formas de producir agua limpia es un objetivo importante.<\/p>\nEl problema reside en que\u00a0la mayor\u00eda de las t\u00e9cnicas son prohibitivamente caras<\/strong>\u00a0para los pa\u00edses pobres. Los m\u00e9todos tradicionales como la destilaci\u00f3n, la \u00f3smosis inversa y el reciclaje de aguas residuales consumen mucha energ\u00eda y dinero. Y las t\u00e9cnicas pasivas que dependen de la energ\u00eda solar requieren materiales poco comunes y concentradores solares, que son grandes y caros.<\/p>\n Pero existe\u00a0otra t\u00e9cnica que podr\u00eda cambiarlo todo: la recogida de roc\u00edo.<\/strong>\u00a0Consiste en enfriar el aire para que el vapor del agua que contiene se condense y se pueda recoger. “Esta tecnolog\u00eda pasiva tiene un gran potencial debido al hecho de que una importante cantidad de vapor de agua se almacena en la atm\u00f3sfera”, afirma el investigador la Universidad del Sureste en Nanjing (China) Minghao Dong y sus colegas.<\/p>\n La afirmaci\u00f3n plantea algunas preguntas obvias. \u00bfCu\u00e1nta agua se puede recoger de esta manera? \u00bfY cu\u00e1l es la mejor forma de hacerlo? Minghao y sus colegas han calculado por los l\u00edmites b\u00e1sicos de esta tecnolog\u00eda primera vez. Adem\u00e1s, describen c\u00f3mo\u00a0un simple cambio en las t\u00e9cnicas convencionales podr\u00eda mejorar significativamente<\/strong>\u00a0su rendimiento.<\/p>\n Primero algunos antecedentes. Los recolectores pasivos de roc\u00edo consisten en un “condensador”,\u00a0una l\u00e1mina delgada y plana de un material que irradia calor al cielo nocturno<\/strong>\u00a0(los recolectores de roc\u00edo generalmente solo funcionan de noche). El condensador est\u00e1 aislado del suelo para que no pueda absorber el calor desde abajo.<\/p>\n A medida que el condensador irradia energ\u00eda durante la noche,\u00a0su temperatura baja, enfriando el aire adyacente a \u00e9l<\/strong>. Si la temperatura de este aire cae por debajo del punto de roc\u00edo (la temperatura a la cual el aire est\u00e1 saturado con vapor de agua), el vapor se condensar\u00e1. Por supuesto, la eficiencia de este proceso depende de muchos factores, sobre todo de la temperatura del aire, la humedad relativa y la velocidad a la que el condensador puede irradiar calor.<\/p>\n Hace a\u00f1os, los f\u00edsicos calcularon cu\u00e1nta agua puede producir este dispositivo cuando el condensador es un cuerpo negro con condiciones de irradiaci\u00f3n perfectas. Pero Minghao y sus colegas aseguran que\u00a0este an\u00e1lisis deja de lado un punto evidente<\/strong>: no explica c\u00f3mo los materiales reales emiten calor ni c\u00f3mo la atm\u00f3sfera de la Tierra transmite algunas longitudes de onda de luz de manera m\u00e1s eficiente que otras.<\/p>\n “El resultado es que los\u00a0l\u00edmites fundamentales de esta t\u00e9cnica no estaban adecuadamente definidos<\/strong>, por lo que resultaba dif\u00edcil evaluar el rendimiento de los experimentos y determinar si esta tecnolog\u00eda es aplicable o no en diversas condiciones, en particular en \u00e1reas relativamente \u00e1ridas”, explica su investigaci\u00f3n. Para solucionarlo, los investigadores han incluido estos factores, lo que les ha permitido evaluar c\u00f3mo funcionar\u00edan los diferentes materiales por primera vez.<\/p>\n Su m\u00e9todo es sencillo. Minghao y sus colegas se\u00f1alan que\u00a0las longitudes de onda en las que la atm\u00f3sfera de la Tierra es m\u00e1s transparente<\/strong>\u00a0son bien conocidas. As\u00ed que, para ellos tiene sentido usar un condensador que emita a estas frecuencias en lugar de uno que emita a trav\u00e9s de todas las longitudes de onda. El equipo ha bautizado a este condensador como emisor selectivo y han comparado su rendimiento con el de un emisor negro.<\/p>\n Sus resultados son llamativos. Los investigadores afirman que\u00a0hacer coincidir la emisividad del condensador con las caracter\u00edsticas de transmisi\u00f3n<\/strong>\u00a0de la atm\u00f3sfera genera mejoras importantes. Por ejemplo, a una temperatura ambiente de 20 \u00b0C con una humedad relativa del 40 %, un emisor negro no puede recoger agua. “En cambio, el emisor selectivo podr\u00eda [recoger el roc\u00edo a una velocidad de] 13 gramos por metro cuadrado por hora”, sostiene su an\u00e1lisis.<\/p>\n Se trata de un hallazgo importante que marca la diferencia entre poder recoger roc\u00edo por la noche en un lugar como el desierto de Mojave o no poder en absoluto. Los investigadores han dise\u00f1ado un condensador con las caracter\u00edsticas de emisi\u00f3n de energ\u00eda requeridas. Su dise\u00f1o consiste en\u00a0finas capas de tres materiales diferentes sobre una base de aluminio<\/strong>. Esta estructura en capas emite mejor en las longitudes de onda en las que la atm\u00f3sfera es m\u00e1s transparente.<\/p>\n Este interesante trabajo podr\u00eda tener m\u00faltiples aplicaciones. Minghao y sus colegas destacan que la recogida de roc\u00edo\u00a0podr\u00eda ser beneficiosa tanto en \u00e1reas h\u00famedas como secas<\/strong>: “Las h\u00famedas incluyen islas y ciudades costeras rodeadas de agua de mar no potable, mientras que las \u00e1reas secas ser\u00edan los desiertos que carecen de cualquier forma de agua potable”.<\/p>\n El bajo coste de su dise\u00f1o tambi\u00e9n es clave<\/strong>. “Esta tecnolog\u00eda pasiva de recogida de agua dulce complementar\u00eda las tecnolog\u00edas existentes, especialmente en las \u00e1reas rurales y de menos recursos donde el coste es un gran problema”, subrayan.<\/p>\n Si realmente se consigue llevar agua potable limpia incluso a una peque\u00f1a fracci\u00f3n de los que no la tienen actualmente, ser\u00e1 un importante logro para la humanidad. Hay al menos una\u00a0start-up<\/em>,\u00a0Zero Mass Water<\/a>, que ya intenta comercializar un dispositivo similar, mientras que otros cient\u00edficos contin\u00faan mejorando la t\u00e9cnica (ver\u00a0Este aparato extrae litros de agua del aire y s\u00f3lo necesita luz solar para funcionar<\/em><\/a>).<\/p>\n