Más de 2000 millones de personas en el mundo carecen de acceso a agua potable segura, una crisis que se agrava con el cambio climático y la competencia por el recurso entre la agricultura, la industria y los entornos urbanos. Sin embargo, una solución podría estar literalmente en el aire: los llamados “cosechadores de agua atmosférica”, dispositivos capaces de extraer humedad del ambiente. Aunque han existido durante décadas, hasta hace poco eran demasiado costosos, poco eficientes o necesitaban grandes cantidades de energía para ser útiles a gran escala.
Hoy, eso está cambiando gracias a dos clases de materiales innovadores: los hidrogeles y las redes metaloorgánicas (RMO, MOF, por sus siglas en inglés). Estos materiales han provocado una explosión de investigaciones en torno a la recolección de agua atmosférica.
Aunque todavía no superan a tecnologías consolidadas como la desalinización del agua de mar, hay aplicaciones específicas —como enfriar centros de datos— en las que los mayores costos pueden justificarse hasta que la tecnología se masifique.
La idea no es nueva: se cree que los incas, en la costa desértica de Sudamérica, recolectaban el rocío matutino con mallas que lo canalizaban hacia depósitos. En tiempos modernos, algunos dispositivos enfrían el aire para condensar el vapor, o emplean desecantes como sales que son calentadas después para liberar el agua. Sin embargo, ambos métodos son energéticamente intensivos.
Hidrogeles
La clave está en encontrar un material que pueda absorber gran cantidad de agua y liberarla fácilmente. Aquí entran los hidrogeles, redes blandas y porosas de fibras poliméricas impregnadas con sales. En un estudio publicado en Nature Water, el equipo del ingeniero Xuanhe Zhao diseñó un hidrogel con cloruro de litio que no requiere energía externa: por la noche atrapa vapor de agua y, con la luz solar diurna, libera el líquido que se condensa en paneles de vidrio. El prototipo produce hasta 1,2 litros de agua por kilo de hidrogel al día en climas áridos como el del Valle de la Muerte, en California.
Otra estrategia prometedora es la del químico Guihua Yu, de la Universidad de Texas. Su equipo creó un hidrogel a partir de celulosa, quitosano y almidón, materiales derivados de residuos agrícolas. Para mejorar su rendimiento, lo modificaron con grupos zwitteriónicos que expanden su estructura, y con compuestos que lo hacen encogerse con calor, exprimiendo el agua atrapada. El resultado: hasta 14 litros de agua por kilo de hidrogel al día, aunque aún requiere calentar a 60 °C.
Un diseño diferente, desarrollado por Jeremy Cho y su equipo en la Universidad de Nevada, separa el dispositivo en dos capas: una membrana de hidrogel y una disolución salina. El agua es absorbida por el hidrogel y luego transferida a la disolución, que la almacena. Liberar el agua requiere menos energía, ya que es más fácil calentar un líquido que un sólido. Su sistema ha logrado hasta 17 litros por kilo diario en ambientes húmedos, y 5,5 litros en climas áridos como Las Vegas.
Redes metaloorgánicas
Las RMO, estructuras cristalinas con poros ajustables, ofrecen otra vía. Aunque almacenan menos agua que los hidrogeles, son más rápidas en capturar y liberar el líquido. El químico Omar Yaghi, de la Universidad de California en Berkeley, diseñó un MOF basado en aluminio que puede extraer agua del aire desértico. Prototipos recientes afirman producir hasta 200 litros por kilo al día con muy poca energía adicional.
Yaghi ha licenciado su tecnología a Atoco, que planea usar el calor residual de centros de datos para acelerar el proceso. En 2026 abrirán instalaciones piloto en Texas y Arizona.
A pesar de estos avances, los costos siguen siendo altos. Una planta de desalinización puede producir agua por menos de un céntimo de euro por litro, mientras que los dispositivos atmosféricos son mucho más caros. No obstante, los más optimistas creen que la recolección de agua del aire será algún día la forma más barata de obtener agua potable en el planeta.
