Tecnología que fabrica agua del aire

En Lucena (Córdoba, 42.500 habitantes) fabrican agua del aire. La concentración del vapor de este elemento vital en la atmósfera varía en función de las condiciones, pero se calcula que supone un 1% de media. Aunque proporcionalmente parezca poco, es el tercer gas más abundante en la capa que nos rodea, especialmente en los dos kilómetros más cercanos a la Tierra. Aprovechar este enorme recurso omnipresente para los 2.300 millones de personas que viven en zonas con problemas de abastecimiento, según Naciones Unidas, fue la visión de un grupo empresarial cordobés, hace algo más de una década, que se materializó hace cinco años en una empresa, Genaq, que hoy entrega generadores atmosféricos de agua en más de 60 países, ha sido reconocida este año con un premio a la industria con mayor potencial de crecimiento y lidera el programa de investigación europeo STRATUS (Horizon). Algunos investigadores ven en esta tecnología una solución para las sequías.

La idea no es nueva, aunque programas de televisión y artículos de prensa hayan otorgado a supuestos hacedores de agua sus minutos de gloria. Carlos García, director general de la compañía cordobesa, recela de los charlatanes, muestra la realidad de la planta que gestiona y simplifica: “Es fácil de entender si nos fijamos en el agua que genera cualquier aparato de aire acondicionado”. El reto es hacer eficiente este proceso para que el consumo energético necesario compense el volumen de agua extraído y que el resultado sea potable. Genaq lo ha conseguido y sus máquinas son incluso capaces de llevarlo a cabo con placas fotovoltaicas, reduciendo al mínimo la demanda energética.

El principio básico es el punto de rocío, la temperatura a partir de la que el vapor de agua del aire se condensa. Los sistemas de Genaq controlan el flujo atmosférico para adaptarse a sus condiciones, utilizan tecnologías de refrigeración para condensar el aire, filtran el resultado, lo purifican con luz ultravioleta para evitar la adición de químicos desinfectantes, la mineralizan si es necesario y obtienen “agua cercana a la calidad de la destilada”, según García. Con este proceso consiguen tres objetivos: eficiencia, menor consumo por litro fabricado (0,22 kilovatios hora por litro de media); un caudal variable de agua potable, que supera todos los requerimientos sanitarios; y fiabilidad, un sistema capaz de funcionar durante mucho tiempo (unos 20 años de vida útil) en lugares remotos.

El precio del litro de agua obtenida por sus máquinas varía en función de las condiciones atmosféricas y la fuente de energía utilizada. Para estudiar el primer factor, cuentan con una cámara climática capaz de reproducir las condiciones del aire del lugar donde se vaya a instalar la maquinaria. De media, el coste de cada litro oscila entre los dos y los cuatro céntimos. “Mucho más barata que el agua embotellada, pero más cara que el agua de la red”, resume García.

La capacidad de los equipos de la compañía varía en función de las necesidades. Los generadores de agua para un hogar medio, una oficina o un centro público, como un colegio u hospital, pueden aportar entre 20 y 50 litros por día. Para demandas mayores (situaciones de emergencia, operaciones militares, plataformas petrolíferas o comunidades más numerosas), cuentan con aparatos que generan entre 500 y 5.000 litros de agua al día. Los costes de las máquinas, que no precisan de más instalación previa que la conexión al suministro energético del que se disponga (red, generador o planta fotovoltaica), oscilan entre los 2.000 y los 100.000 euros.

El sistema es más eficiente en atmósferas con entre 10 y 50 grados de temperatura y 10% y 90% de humedad. “En la franja de la Tierra que va de Holanda a Sudáfrica, es útil. En el Sáhara es muy eficiente mientras que en Reikiavik [la capital de Islandia], no, pero tampoco es necesario”, bromea García.

El mercado inicial de la compañía, el que ha llevado a prever que la plantilla casi se duplicará en los próximos tres años, hasta los 800 trabajadores, y se superarán los 100 millones de euros de facturación, es cualquier colectivo que no tenga acceso a agua de calidad para beber, ya sea urbano o rural o por circunstancias eventuales, como un conflicto armado o una catástrofe. Sin embargo, Carlos García tiene en su mente un objetivo final ambicioso: “Eliminar toda el agua embotellada en plásticos”. De hecho, a principios de diciembre se trasladó a Francia el primer módulo de una futura fábrica con capacidad para generar 100.000 litros al día de agua mineral envasada en cristal.

Por el momento, solo la primera visión de dotar de recursos de calidad a todo el mundo ya es de dimensiones gigantescas. Según el Consejo Mundial del Agua (WWC, por sus siglas en inglés), 3,5 millones de personas mueren cada año por la mala calidad del líquido que beben. Eliminar los plásticos de las botellas supondría también un beneficio indispensable, ya que Naciones Unidas calcula que, en 13 años, el volumen de microplásticos en el mar superará al de peces.

Pero la creciente escasez de recursos hídricos globales hace pensar en estos sistemas como una alternativa más allá de la de suministrar agua potable. García considera lejana esta opción. “No son para paliar la sequía”, admite, aunque precisa que sí se están investigando usos en invernaderos hidropónicos, un sistema de cultivo que utiliza una mínima cantidad de agua mineralizada que se reutiliza. Genaq sigue investigando para alcanzar la máxima eficacia con el menor consumo y coste por litro, la clave para extender los usos de los generadores atmosféricos de agua.

Praveen Kumar, director ejecutivo del Prairie Research Institute, y la profesora de ciencias atmosféricas Francina Domínguez, autores de una investigación publicada en Scientific Reports, sí creen factible desarrollar estructuras capaces de capturar vapor de agua sobre los océanos y condensarlo en agua dulce.

“La escasez es un problema global. Necesitamos encontrar una manera de aumentar el suministro, ya que la conservación y el agua reciclada de fuentes existentes, aunque esencial, no será suficiente para satisfacer las necesidades humanas. Sin embargo, los océanos evaporan continuamente el agua cuando hay suficiente radiación. Creemos que nuestro método puede hacer eso a gran escala”, explica Kumar.

Los generadores propuestos por los investigadores serían estructuras flotantes en alta mar de 210 metros de ancho y 100 metros de altura. El rendimiento hídrico estimado de estas instalaciones podría proporcionar agua dulce para grandes centros de población en zonas subtropicales, donde se darían las mejores condiciones.

Afeefa Rahman, ingeniero medioambiental de la Universidad de Ilinois Urbana-Champaign, añade que esta solución será aún más efectiva con el paso del tiempo. “Las proyecciones climáticas muestran que el flujo de vapor oceánico solo aumentará con el tiempo, proporcionando aún más suministro de agua dulce”, explica.

Los investigadores consideran limitadas las técnicas actuales de desalinización o de reutilización de aguas residuales por sus elevados costes, de inversión y operativos, así como por los residuos de salmuera y metales pesados que se generan.

Para afrontar estas limitaciones, la compañía belga HydroVolta participa en el proyecto SonixED, financiado por el programa de investigación Horizon, con el objetivo de aprovechar el mar, la mayor reserva de agua del planeta, donde solo el 3% es agua dulce y únicamente un tercio de ella es accesible, ya que la mayoría se encuentra en áreas heladas y en el subsuelo.

“Necesitaremos tratar el agua salina para que la gente pueda beberla y la industria pueda usarla”, afirma a Horizon George Brik, director ejecutivo de HydroVolta. La tecnología actual se basa en la electrodiálisis, donde los iones atraviesan membranas para separar la sal del agua.

Pero estas membranas se ensucian fácilmente y requieren gran cantidad de energía, productos químicos y alta presión para limpiarse y volver a ser operativas. La compañía europea utiliza ultrasonidos para mantener esta piel fundamental en el proceso.

“Las tecnologías existentes desperdician alrededor del 60% del agua de mar que se absorbe. Nuestra nueva tecnología invierte ese porcentaje. Si utilizamos 100 litros de agua de mar, podemos producir 65 de agua potable”, afirma Brik. HydroVolta prueba ahora sus sistemas con empresas belgas en el Mar del Norte.

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