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Un 'arpa para niebla' transforma el aire en agua

El nuevo diseño se inspira en las plantas que recolectan niebla para complementar su consumo de agua, como las secuoyas de la costa de California.
Arpa
Mecanismo El arpa para niebla consiste en un conjunto de alambres verticales en tensión dentro de un marco, sin alambres perpendiculares, para que las gotas puedan deslizarse fácilmente aunque sean muy pequeñas. (Foto: Virginia Tech)

En algunas de las regiones más áridas del mundo, en el Sahara o en los Andes, se han usado redes especiales desde hace mucho para atrapar la humedad del aire, para transformar la niebla en agua potable.

Estos recolectores de niebla se colocan frente a las corrientes de viento para capturar gotas microscópicas que se acumulan en una fina red hasta que tienen el peso suficiente para bajar hacia un tanque. Brindan acceso esencial al agua a muchas comunidades y la tecnología en la que se basan ha evolucionado con los años para mejorar el rendimiento, la resistencia a los elementos y para reducir la necesidad de mantenimiento.

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Ahora, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Virginia, Estados Unidos, desarrollaron un diseño nuevo que afirman que es tres veces más eficiente que las redes para niebla comunes. La llaman "arpa" por el patrón vertical de los alambres que la componen.

Estructura
Un esquema del diseño de arpa de niebla, con los cables sujetos a tensión dentro de un marco.

"Nuestro objetivo a largo plazo es que el arpa para niebla reemplace por completo al diseño clásico de red, con lo que tendremos recolectores de niebla más baratos que reciben una cantidad de agua sustancialmente mayor", explicó Jonathan Boreyko, uno de los autores del estudio , en una entrevista por correo electrónico.

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Un diseño mejorado

De acuerdo con Boreyko, el problema del diseño clásico es que las gotas de niebla se atascan en la red porque los alambres horizontales obstruyen su descenso hacia el tanque. Luego, la red se satura de agua y se vuelve impermeable al viento. En consecuencia, el viento cargado de niebla simplemente fluye alrededor de la red en vez de atravesarla, lo que reduce la cantidad de agua que puede recolectarse.

El arpa para niebla consiste en un conjunto de alambres verticales en tensión dentro de un marco, sin alambres perpendiculares, para que las gotas puedan deslizarse fácilmente aunque sean muy pequeñas.

"Con esto se resuelve el problema del estancamiento y se garantiza que el viento fluya continuamente a través del arpa para niebla para una captación eficiente", dijo Boreyko.

nullEl nuevo diseño se inspira en las plantas que recolectan niebla para complementar su consumo de agua, como las secuoyas de la costa de California. "La mayoría de los árboles y las plantas tienen conjuntos de ramas y hojas que corren en paralelo. Por lo tanto, nuestro diseño del arpa es, en muchos sentidos, análogo a lo que la naturaleza está haciendo para manejar el agua eficientemente. La estructura clásica de red, por otro lado, es un diseño ineficiente que la naturaleza ha aprendido a evitar", señaló Boreyko.

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Triple captación

Boreyko y su equipo llevaron a cabo una serie de pruebas para comparar las arpas para niebla con las redes tradicionales usando un humidificador ultrasónico para producir niebla artificial. El equipo publicó sus hallazgos en la gaceta ACS Applied Materials & Interfaces.

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"Nuestra mejor arpa para niebla pudo captar tres veces más agua que la estructura de red clásica de tamaño equivalente en las mismas condiciones de niebla", dijo Boreyko. "El arpa para niebla nunca mostró un estancamiento apreciable y pudo drenar gotas de hasta una millonésima de litro, mientras que la red equivalente se saturó de agua, lo que interrumpió el paso de la corriente de niebla".

Pionero
Josh Tulkoff, del equipo de investigación de Virginia Tech, toca un prototipo de arpa de niebla desarrollado por el profesor Brook Kennedy.
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Aunque el diseño tiene potencial a escala de maqueta, ahora es necesario probarlo en el mundo real. Brook Kennedy, otro de los autores del estudio, y su equipo, lo probarán junto con una red equivalente en Kentland Farm, un lugar cercano a la universidad, famoso por su clima nebuloso.

Un problema mundial

Las redes para niebla se han usado desde la década de 1980 en muchas partes del mundo como África, Sudamérica, Asia, Medio Oriente y California. El proyecto de captación de niebla más grande del mundo está en Marruecos, en donde más de 600 metros cuadrados de redes proveen de agua potable a cientos de personas en una región gravemente afectada por las sequías a consecuencia del cambio climático.

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Como en muchas partes del mundo la crisis hídrica es inminente, es esencial encontrar formas innovadoras y sostenibles de obtener acceso al agua limpia.

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Este diseño único podría servir para que el arpa para niebla llegue a nuevos lugares y para reducir costos en donde se usan los colectores de niebla actuales. "El diseño de arpa solo necesita la mitad del alambrado de una red", dijo Boreyko. "Así, si se puede lograr un método eficiente en cuanto a costos para armar un arpa, el costo material del arpa para niebla debería ser menor que el de la red equivalente".

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