El agua potable es cada vez más escasa en muchas partes del mundo y debe obtenerse a un gran costo. Las comunidades cercanas al océano pueden desalinizar el agua de mar para este propósito, pero hacerlo requiere una gran cantidad de energía.

Más lejos de la costa, prácticamente a menudo la única opción que queda es condensar la humedad atmosférica a través del enfriamiento, ya sea a través de procesos que también requieren un alto aporte de energía o mediante el uso de tecnologías «pasivas» que aprovechan el cambio de temperatura entre el día y la noche.

Sin embargo, con las actuales tecnologías pasivas, como las láminas colectoras de rocío, el agua solo se puede extraer por la noche ya que el sol calienta las láminas durante el día, imposibilitando la condensación

Los investigadores del ETH Zurich han desarrollado una tecnología que, por primera vez, permite recolectar agua las 24 horas del día, sin aporte de energía, incluso bajo un sol abrasador.

El nuevo dispositivo consta esencialmente de un panel de vidrio con un revestimiento especial, que refleja la radiación solar y también irradia su propio calor a través de la atmósfera hacia el espacio exterior. Por lo tanto, se enfría hasta 15 grados Celsius por debajo de la temperatura ambiente. En la parte inferior de este panel, el vapor de agua del aire se condensa en agua. El proceso es el mismo que se puede observar en ventanas mal aisladas en invierno.

Para ello los científicos recubrieron el vidrio con capas de polímero y plata específicamente diseñadas. Este enfoque de recubrimiento especial hace que el panel emita radiación infrarroja en una ventana de longitud de onda específica hacia el espacio exterior, sin absorción por la atmósfera ni reflexión sobre el panel.

Otro elemento clave del dispositivo es un novedoso escudo de radiación en forma de cono. Desvía en gran medida la radiación de calor de la atmósfera y protege el panel de la radiación solar entrante, al tiempo que permite que el dispositivo irradie el calor mencionado hacia el exterior y, por lo tanto, se autoenfríe, de forma totalmente pasiva.

Como demostraron las pruebas del nuevo dispositivo en condiciones reales en el techo de un edificio del ETH en Zúrich, la nueva tecnología puede producir al menos el doble de agua por área por día que las mejores tecnologías pasivas actuales basadas en láminas: En un con un diámetro de panel de 10 centímetros se consiguieron extraer 4,6 mililitros de agua por día en condiciones reales. Los dispositivos más grandes con paneles más grandes producirían más agua en consecuencia.

Los científicos pudieron demostrar que, en condiciones ideales, podían recolectar hasta 0,53 decilitros de agua por metro cuadrado de superficie de panel por hora. Tal y como indican «este valor está cerca del valor máximo teórico de 0,6 decilitros por hora, que es físicamente imposible de superar».

Por otro lado, la mayoría de las tecnologías actuales requieren que el agua condensada se limpie de una superficie, lo que requiere energía. Sin este paso, una porción significativa del agua condensada se adherirá a la superficie y permanecería inutilizable dificultando al mismo tiempo una mayor condensación.

Por ello, los investigadores del ETH Zurich aplicaron un novedoso recubrimiento superhidrofóbico (extremadamente repelente al agua) en la parte inferior del panel de su condensador de agua. Esto hace que el agua condensada forme gotas y se desplace por sí sola.

La producción de los paneles revestidos es relativamente simple y debería ser posible construir condensadores de agua que sean más grandes que el sistema piloto actual. De manera similar a la forma en que las células solares cuentan con varios módulos instalados uno al lado del otro, también se podrían colocar varios condensadores de agua uno al lado del otro para montar un sistema mayor a gran escala.