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Por Agroempresario.com
En un contexto de crisis climática global y creciente escasez de agua, un equipo internacional de científicos presentó un nanomaterial revolucionario capaz de extraer agua del aire de manera ultraeficiente. La tecnología, basada en óxido de grafeno e iones de calcio, fue desarrollada por el Centro de Excelencia para la Ciencia e Innovación del Carbono (ARC COE-CSI) en Australia, con participación de investigadores de China, Japón, India y Singapur.
Este avance podría beneficiar a los más de 2.200 millones de personas que, según la ONU, aún no tienen acceso a agua potable segura, ofreciendo una alternativa viable y sostenible para regiones con estrés hídrico y sin acceso a infraestructura tradicional.
El nuevo material combina grafeno oxidado con iones de calcio, formando una estructura de aerogel: un sólido ultraliviano y poroso que maximiza la superficie de contacto con el aire. Esta configuración permite adsorber más de tres veces su propio peso en agua, una cifra que supera ampliamente a las tecnologías actuales de recolección de humedad.
La clave de su eficiencia está en la interacción atómica entre los componentes. Los investigadores descubrieron que al enlazar calcio con los grupos oxígeno del grafeno se generan vínculos atómicos intensos que refuerzan los enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua, facilitando una captura más efectiva que si los materiales se usarán por separado.
Uno de los aspectos más destacados del nanomaterial es su capacidad para liberar el agua capturada a tan solo 50 °C, lo que implica un mínimo consumo energético. Esto lo hace ideal para su aplicación en áreas sin infraestructura eléctrica, ya que puede activarse con energía solar u otras fuentes de calor bajas.
“Comparamos la cantidad de agua adsorbida por el grafeno, por el calcio y por el compuesto combinado, y lo que obtuvimos fue significativamente superior a la suma de ambos por separado”, explicó Xiaojun Ren, autor principal del estudio y miembro de la Universidad de Nueva Gales del Sur.
El estudio fue publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences y se basó en simulaciones moleculares realizadas con el superordenador del Centro Nacional de Computación de Australia. Estas simulaciones fueron fundamentales para entender cómo se produce la adsorción de humedad a nivel molecular, y abrieron las puertas a futuras mejoras en la tecnología.
“Lo que descubrimos fue la base científica del proceso de adsorción de humedad”, señaló Liming Dai, director del ARC COE-CSI. Gracias a esta innovación, regiones con alta humedad ambiental pero sin sistemas de distribución podrían obtener agua potable directamente del aire, marcando un hito hacia un mundo más resiliente y equitativo frente al cambio climático.
