Potencial global para la recolección de agua potable del aire utilizando energía solar

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería

Sus antecedentes:

• El acceso al agua potable gestionada de forma segura es un desafío mundial que afecta a 2.200 millones de personas.
• La recolección de agua atmosférica impulsada por energía solar (AWH) ofrece una extracción de agua descentralizada, pero se enfrenta a problemas de rendimiento con respecto al rendimiento específico (SY) y la humedad relativa (RH).
• Los análisis anteriores no han trazado un mapa exhaustivo del potencial global de AWH, a pesar de las condiciones favorables en las regiones tropicales donde muchas personas carecen de SMDW.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el potencial global de la recolección de agua atmosférica (AWH) para proporcionar agua potable gestionada de manera segura (SMDW).
• Introducir un modelo hipotético de dispositivo AWH y evaluar su rendimiento en condiciones de RH variables.
• Informar sobre las compensaciones de diseño para los dispositivos AWH para maximizar el impacto global y contribuir a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Principales métodos:

• Utilizado el motor de Google Earth para la evaluación global del potencial de AWH.
• Modelado un hipotético dispositivo AWH de 1 metro cuadrado con un rendimiento específico (SY) que oscila entre 0,2 y 2,5 litros por kilovatio-hora a una humedad relativa (RH) del 30% al 90%.
• Se analizó el potencial de impacto de los dispositivos existentes y de las nuevas clases de absorbentes con respecto a los requisitos de agua objetivo.

Principales resultados:

• La tecnología AWH podría proporcionar SMDW para mil millones de personas.
• El dispositivo AWH modelado, que satisface una necesidad diaria de agua potable de 5 litros por persona, es factible dentro de los límites termodinámicos.
• Las demostraciones experimentales de materiales sorbentes ya han alcanzado los niveles de rendimiento previstos.

Conclusiones:

• La recolección de agua atmosférica (AWH) tiene un potencial significativo para abordar la crisis mundial del agua y proporcionar agua potable administrada de manera segura (SMDW) a una población sustancial.
• El desarrollo tecnológico continuo de los materiales absorbentes y el diseño de los dispositivos puede mejorar el rendimiento de AWH, satisfaciendo las necesidades críticas de agua.
• Esta investigación proporciona un marco para optimizar el diseño de dispositivos AWH para lograr el máximo impacto global, apoyando el progreso hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).