Máquinas que recolectan agua dulce de la nada

El agua dulce no está disponible para millones de personas. La captura de agua del aire puede ayudar a proporcionar agua para todos.

¿Puede sacar agua limpia y fresca del aire? Water Abundance XPRIZE ha seleccionado cinco empresas que creo que pueden.

Después de comenzar con el literal Moonshot Award en 2004, la Fundación XPRIZE está tratando de resolver problemas globales en los que la industria no ve ganancias. El desafío de este año del agua limpia tiene como objetivo suministrar a 2.100 millones de personas que actualmente carecen de agua potable con un dispositivo que pueda extraer «al menos 2.000 litros de agua al día de la atmósfera utilizando energía 100% renovable, a un costo de no más de 2 centavos por litro ”.

El objetivo general es reemplazar las costosas plantas de desalinización que producen CO2 y bombean salmuera a los mares, lo que daña el clima y el ecosistema. Todo el equipo, incluido el mantenimiento durante 10 años completos, debe costar menos de $ 146,000.

La primera ronda de pruebas tuvo lugar en enero y la segunda ronda en julio. El ganador local es de $ 1.5 millones, pero cada equipo seleccionado recibe una participación de $ 250,000. Estas son las empresas que intentan ganar el premio.

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Thin Air / Veragon

Cuatro estudiantes actuales y anteriores del Imperial College fundaron Thin Air hace 18 meses para resolver la inminente crisis del agua. El equipo se inspiró en el escarabajo de la niebla del desierto de Namibia, que recoge gotas de agua del aire alrededor de hinchazones hidrofílicas en sus alas endurecidas, luego usa canalones hidrofóbicos para hacer rodar el agua hasta su boca.

La fina membrana de papel de Thin Air replica esto: condensa el agua un 370 por ciento más eficientemente que otros condensadores, según el CEO Jonathan Risley. Para XPrize, se asoció con Veragon, que proporciona condensadores de agua que funcionan con energía solar y agrega minerales de manera crucial.

«La mayor parte del agua condensada es simplemente agua destilada», explica Risley. «Necesitas minerales para una hidratación eficaz». ¿Próximo paso? Aplique la superficie a paneles de aldea, techos de casas y estructuras portátiles diseñadas para refugiados.

Ala JMCC

James McCanney, un físico nuclear con sede en Hawái, utiliza generadores de agua atmosférica disponibles comercialmente que funcionan con un recolector de energía eólica escalable y de alta eficiencia. «El viento es la única fuente de energía que tiene sentido», explica. «Está ahí día y noche, incluso si llueve, todavía recolecta energía, por lo que se necesita menos almacenamiento de energía».

Su solución: rediseño de aerogeneradores para maximizar la eficiencia con una pala de hélice en forma de ala de avión. El extremo más alejado de las alas estrechas tiene puntos altos para crear una cubierta exterior que atrapa el viento y aumenta la presión extraordinaria en el interior de la lona, ​​que según McCanney genera un 40% adicional de la fuerza. «La vela acciona el compresor y el ventilador del generador de agua mediante accionamiento directo», explica McCanney. «Podría usarse en cualquier lugar, pero las costas de India y China serían las más efectivas».

Uravu

El equipo indio de arquitectos e ingenieros de Uravu se propuso abordar la escasez de agua en los centros urbanos utilizando un material hidroscópico patentado para recolectar agua por la noche y luego usar colectores solares para calentar, liberar y condensar el líquido durante el día.

«Es un proceso pasivo, por lo que no hay necesidad de electricidad, lo cual es importante para las aldeas rurales que no tienen una fuente de energía», explica el líder del equipo Swapnil Shrivastav. «Habrá un pequeño ventilador para transmitir aire sobre el material, los paneles solares pueden alimentar esto». El equipo también está trabajando en una versión de baja calidad del calor residual de edificios o pequeñas plantas industriales. Se dice que un panel puede producir de 15 a 20 litros de agua al día, suficiente para que una familia de cuatro se lave y cocine.

Hydro Harvest

El equipo australiano tiene su sede en la Universidad de Newcastle y tiene una forma previa en soluciones ecológicas: el profesor Behdad Moghtaderi y el profesor asistente Elham Doroodchi inventaron el Granex, un motor libre de emisiones que toma calor de las fuentes de calor residual geotérmico e industrial para convertirlo en electricidad.

Su caja de condensador designada por XPrize está llena de un desecante granular similar al gel de sílice que viene con elementos electrónicos para mantenerlos secos. Al igual que Uravu, Hydro Harvest recoge agua por la noche y utiliza células solares para calentar y condensar durante el día. El sistema está diseñado para ser modular: cada caja puede proporcionar 20 litros por día, pero las cajas apilables se pueden adaptar para satisfacer las necesidades de la industria ligera.

SkyDrive

Los tres equipos fuertes detrás del Chicago Skydra – Jacques Laramie, Nathan Taylor y Chris Wlezien – han adaptado el equipo de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) para aprovechar dichos sistemas de enfriamiento y condensación.

A medida que el aire pasa por bobinas llenas de refrigerante frío, el agua se condensa, lo que generalmente se ve como un problema de desperdicio para los edificios con aire acondicionado, que deben eliminar hasta 20 litros de agua por unidad por día. El equipo ha rediseñado el flujo de aire a través de equipos estándar, pero su salsa especial es un refrigerante nuevo y renovable que enfría el aire a bajos costos eléctricos y ambientales.

«Las unidades HVAC que utilizamos son baratas y están ampliamente disponibles», explica Laramie. «Se pueden comprar o reparar en casi cualquier parte del mundo. Luego adaptamos el fenómeno del flujo de aire natural para mover el aire sobre nuestro refrigerante. «

Actualizado el 2 de abril de 2018: Corrección: este artículo ha sido actualizado con la cantidad correcta de premios.

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