Cómo “Star Wars” inspiró el desarrollo de una tecnología para convertir el aire en agua

Cuando una grave sequía azotó en 2016 la ciudad india de Kozhikode, también conocida como Calicut, los residentes, incluido el estudiante Swapnil Shrivastav, tenían acceso a una cantidad limitada de agua cada día.

“Estábamos bajo racionamiento de dos cubos de agua al día, que recogíamos de los tanques de agua”, dice.

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Si bien afirma que no es raro que los problemas de suministro de agua afecten a partes de India, fue un mes difícil para Shrivastav y otros en la región. “Era una zona muy húmeda; era inmanejable”.

Shrivastav ya estaba interesado en la escasez de agua después de haber ganado un concurso estudiantil en 2012 sobre cómo imaginar el futuro del agua en las ciudades, pero la experiencia lo impulsó a explorar soluciones.

“Una fuente de inspiración fue Star Wars, donde hay un dispositivo que convierte el aire en agua. Pensé ¿por qué no lo intentamos? Fue más un proyecto por curiosidad”, comenta.

Varios años después, en 2019, esa idea lo llevó a él, a Govinda Balaji y a Venkatesh Raja a crear Uravu Labs, una startup con sede en Bangalore.

Su sistema convierte el aire en agua mediante generadores de agua atmosféricos que contienen un desecante líquido que absorbe la humedad del aire.

Utilizando luz solar o electricidad renovable, calientan el desecante a 65 °C, lo que libera la humedad, que luego se puede condensar en agua potable.

Shrivastav dice que todo el proceso dura unas 12 horas. Hoy cada unidad produce alrededor de 2.000 litros de agua potable.

Sin embargo, si bien su visión era suministrar agua potable a comunidades que enfrentaban escasez de agua, dice que no era financieramente viable.

“Nos dimos cuenta de que la tecnología aún necesita más tiempo para crecer y reducir sus costos”, explica Shrivastav. “O alguien debería financiarlo, pero no hemos encontrado el apoyo en India”.

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En lugar de ello, actualmente venden el agua a 40 clientes de la industria hotelera, quienes a su vez la utilizan para proporcionar agua potable a los clientes.

“Probamos con departamentos de RSE [responsabilidad social empresarial] y de organizaciones sin fines de lucro... pero muchas empresas evitan la tecnología. Pensaron que no funcionaría. Tuvimos que pasar a aplicaciones de consumo comercial porque estaban dispuestos a pagarnos y es un elemento de sostenibilidad para ellos”, comenta.

Un problema que se agrava

La escasez de agua no es nueva, pero muchos países, especialmente en el sur global, están experimentando intensas sequías e inundaciones relacionadas con el cambio climático que contaminan las fuentes de agua.

Más del 50% de la población mundial (4.000 millones de personas) experimenta escasez de agua al menos una vez al mes, mientras que para 2025, se espera que 1.800 millones de personas vivan en países o regiones con escasez “absoluta” de agua, según la Organización de Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés).

¿Podría la tecnología de generación de agua atmosférica ser la respuesta? Gracias a la eficiencia energética (puede funcionar con fuentes renovables) es una forma de proporcionar una fuente de agua dulce sin la necesidad de una infraestructura hídrica tradicional, lo que la convierte en una opción atractiva en lugares remotos.

Parece haber un mercado para la tecnología. Valorado en US$3.400 millones en 2022, se espera que el mercado de generación de agua atmosférica valga US$13.500 millones en 2032, según un informe de Global Market Insights.

Hay dos métodos principales para la generación de agua atmosférica. En primer lugar, está el proceso de enfriamiento y condensación que enfría el aire húmedo hasta su punto de rocío, lo que hace que el vapor de agua se condense en agua líquida.

El segundo es un sistema basado en desecantes que utiliza materiales higroscópicos para absorber la humedad del aire y luego liberarla mediante un proceso de calentamiento.

¿Una solución temporal?

A través de su emprendimiento social Majik Water, la cofundadora y directora ejecutiva Beth Koigi gestiona alrededor de 40 unidades generadoras de agua atmosférica en regiones áridas y semiáridas de Kenia, utilizando técnicas basadas en enfriamiento y condensación para capturar la humedad del aire.

Fundada en 2017, Koigi se inspiró para crear Majik Water después de experimentar escasez de agua por primera vez durante una sequía cuando estudiaba en Nairobi en 2016.

Si bien muchos visitaban un río cercano para buscar agua para cocinar, beber y lavar, Koigi dice que no se atrevía a beber el agua contaminada.

“Me hizo darme cuenta de que damos por sentado que el agua siempre está ahí”, dice.

Comenzó a buscar otras ideas sobre fuentes de agua y creó una empresa de filtros de agua antes de desarrollar un sistema aire-agua.

Majik Water trabaja con ONG y organizaciones humanitarias, además de venderse en tiendas.

La unidad más grande de Majik produce 500 litros de agua en 24 horas y está instalada en escuelas y pequeñas comunidades.

Si bien existe demanda para el sistema creado por su empresa, Koigi no lo ve como una solución permanente.

“Sinceramente, creo que ésta no es la solución a la escasez de agua”, afirma Koigi. “Es una solución temporal... sobre todo porque no es barata”.

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Los fabricantes se centran en hacer que los sistemas de generación aire-agua sean más eficientes energéticamente, afirma Avinash Singh, director asociado de investigación y consultoría de Global Market Insights.

“Por ejemplo, las innovaciones en compresores, intercambiadores de calor y desecantes han mejorado la eficiencia energética de dichos sistemas”, apunta.

Añade que el apoyo gubernamental, los subsidios o las regulaciones ambientales podrían impulsar una mayor adopción de la tecnología.

Avances actuales y futuros

Un avance que ha ayudado a la adopción de tales sistemas de agua es el creciente uso de los pagos digitales.

La empresa Veragon, con sede en Italia, tiene unidades de producción de agua en Medio Oriente, Asia, África y América del Sur.

“Cuando comenzamos originalmente con comunidades fuera de la red, era una sociedad basada en efectivo que no era realmente viable... hoy en día se está digitalizando”, dice el director de negocios globales de Veragon, Stephen White.

“Por ejemplo, la mayor parte de Camboya está cubierta por [redes de telecomunicaciones] 4G y con la covid-19 hubo una explosión de billeteras electrónicas. Hay infraestructuras y asociaciones privadas mucho mejores: el gobierno no tiene que involucrarse y vendemos agua a un precio mucho más bajo”.

Dice que todas las unidades pasarán a ser digitales en los próximos meses.

Sin embargo, los precios de las unidades no son baratos. Veragon dice que sus unidades, que utilizan el sistema de refrigeración y condensación, cuestan entre US$60.000 y US$70.000.

Pero Shrivastav señala que producir agua in situ tiene una ventaja en términos de costos, ya que el agua es bastante pesada y no es fácil de transportar.

De cara al futuro, Uravu Labs está explorando cómo los avances en la ciencia de los materiales pueden mejorar la eficiencia de los desecantes, o cómo utilizar un material diferente para absorber más humedad del aire podría hacer que el proceso sea más efectivo.

Shrivastav dice que estos avances también darán como resultado una reducción del calor requerido de 60 °C a 40 °C.

También esperan ejecutar proyectos piloto que impliquen la instalación de sus unidades en centros de datos en India y Singapur.

Los centros de datos generan mucho calor que normalmente se pierde, pero Uravu planea utilizarlo para generar agua dulce.

“Este proceso dará como resultado una reducción de hasta un 95% en el consumo de agua dulce [por parte del centro de datos], ya que el sistema de Uravu captura la mayor parte del calor residual y devuelve agua fría, por lo que se necesita muy poca agua dulce”, dice Srivastav.