29May2024

Agua para un futuro sin sed

Nanomateriales para desalar y purificar, agua potable obtenida del aire, grandes urbes convertidas en ciudades esponja… La tecnología avanza contra la escasez.

Agua para un futuro sin sed
De cumplirse la predicción de Naciones Unidas, en apenas seis años el 47% de la población mundial vivirá en áreas con estrés hídrico y para 2050 la demanda podría aumentar entre un 20 y un 30%. Cuando esta tendencia se combina con la de unos recursos naturales en retroceso, el desafío está servido. Pero también avanza otra tendencia con la intención de que Naciones Unidas yerre en su vaticinio: la creciente variedad de soluciones para aumentar la disponibilidad del recurso, desde nuevos sistemas de generación a la gestión con sensores, contadores y tuberías inteligentes que podría reducir el enorme desperdicio por fugas. En la envejecida red española, el volumen de esas pérdidas cubriría el consumo doméstico anual de unos 14 millones de personas. Si un recurso escasea, ¿no se debería acopiar en periodos de abundancia? Que un edificio de viviendas expulse el excedente de un abril lluvioso para racionar el consumo unos meses después, no parece lógico. Un informe del Banco Mundial reclama precisamente la planificación de sistemas de almacenamiento artificiales e híbridos, más la conservación de los naturales.  Una versión sofisticada de este modelo propone transformar ciudades enteras en urbes esponja. Los Ángeles y Pittsburg están en ello: su idea es reservar parches de terreno sin pavimentar, como descampados o jardines, hacia los que se canalizan las precipitaciones para que filtren y rellenen el acuífero o cisternas subterráneas. Los nuevos materiales pueden ampliar su alcance gracias a hormigones que filtran sin perder resistencia estructural, para que la captación no se limite solo a espacios destapados. De hecho, la ciencia de materiales aliada con la nanotecnología es a menudo un denominador común en innovación para potabilizar, desalar o reciclar con modelos más capilares, y en ocasiones más eficientes, que las grandes plantas industriales como las de desalación por ósmosis inversa, cuyo sistema de filtrado a presión necesita grandes cantidades de energía.  De ahí los proyectos de desaladoras flotantes y modulares que autoabastecen su proceso de ósmosis mediante la energía del oleaje —el potencial total de esta fuente daría para cubrir el 64% de la demanda eléctrica en EEUU, apunta la Energy Information Administration—, junto con otros que proponen alternativas como la retención de los iones de sal mediante membranas con campos eléctricos, desarrollado por el MIT. No solo permitiría reducir notablemente el consumo, también el tamaño del dispositivo para abastecer lugares adonde no llegan las grandes infraestructuras. Estos mismos principios de eficiencia, coste, versatilidad y accesibilidad animan otros proyectos de generación y regeneración presentados en ferias de electrónica o comercializados por startups, lo que refleja la respuesta de un sector emergente a una creciente demanda pública. Por ejemplo, un sistema con tamices de óxido de grafeno y poros de apenas un nanómetro que dejan pasar las moléculas de agua, pero no las de sal. U otro de depuración, en modelo de microfranquicia, con membranas biodegradables que retienen metales pesados y patógenos.  El MXeno es tan fino que se considera un material bidimensional capaz de potenciar la radiación solar para obtener agua por evaporación. Pero es caro y complicado de producir, por eso un laboratorio asiático ha propuesto un material alternativo con características similares fabricado a partir de restos de frutas. Se trata de un avance muy parecido al de otro centro nanotecnológico con un nuevo compuesto poroso que potencia la captación de agua en la humedad ambiental. Al basarse en un elemento abundante como el aluminio, en teoría reduce drásticamente el precio de producción. También proliferan los geles desecantes y nuevos nanomateriales biomiméticos, como uno que retiene el agua ambiental inspirado en las espinas de los cactus. Esta combinación de tecnologías hídricas promete cambiar gradualmente el paradigma de la regeneración de aguas urbanas en grandes estaciones depuradoras, pero también a escala doméstica en viviendas y edificios. Ya lo hacen empresas especializadas que podrían obtener agua potable a partir de la residual y además rescatar otros recursos valiosos como minerales, metales o energía térmica mediante intercambiadores de calor.  Algunos de estos avances se están convirtiendo en productos comerciales. La demanda casi universal de soluciones, con sus grandes presupuestos asociados, estimula la competencia. Y, de repente, el impacto de la IA generativa promete una capacidad inédita para diseñar cientos de nuevos materiales en laboratorio y desarrollar los más eficaces en la realidad. Su despegue apenas comienza.
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