Mundo, 26 junio 2025 (ATB Digital).— Los grandes avances científicos muchas veces comienzan con una inquietud. Esta vez, un grupo de expertos de Australia, China, Japón, Singapur e India se han preguntado: ¿Cómo es posible que existiendo 13 millones de gigalitros de agua en la atmósfera, más de 2.200 millones de personas no beban agua potable?
Ese ha sido el pistoletazo de salida para el equipo interdisciplinario. Han participado el Centre of Excellence for Carbon Science and Innovation, centro especializado en energías limpiadas de Sídney; el Team Graphene de la Universidad Nueva Gales del Sur en Sídney, liderado por el profesor asociado Rakesh Joshi; y el equipo de investigación del físico chino Kostaya Novoselov, ganador del premio Nobel en 2010.
El óxido de grafeno, clave para obtener agua del aire
En este descubrimiento, el grafeno es la gran clave del éxito. Desde que ha surgido en 2004, los científicos investigan cómo utilizarlo en diferentes desarrollos tecnológicos de todo tipo, que van desde el uso en baterías hasta combatir enfermedades. Muchos lo consideran el material del futuro.
Sus propiedades son extremadamente revolucionarias: es resistente como el acero, ligero como una pluma y mejor conductor eléctrico que el cobre. Pero para este estudio han utilizado óxido de grafeno, es decir, con grupos que contienen oxígeno, sabiendo que sería útil para la adsorción (la concentración de una sustancia disuelta, bien sobre la superficie de un sólido, bien alrededor de las partículas de un coloide) del agua.
En el óxido han intercalado iones de calcio, otro elemento de buena adsorción, y “algo mágico ha sucedido”, explican desde UNSW. El descubrimiento es que, con la combinación, los enlaces de hidrógeno entre el agua y el calcio se hicieron aún más fuertes.
¿Qué significa esto? Que el agua adsorbida en el nanomaterial es considerablemente mayor que lo que se puede obtener en el óxido de grafeno y el calcio por separado. Como muchas veces sucede con la ciencia, “el todo es más que la suma de las partes”.
Las simulaciones modeladas a nivel molecular se han realizado de manera teórica y experimental en la supercomputadora de Canberra, dependiente de la Australian National Computer Infrastructure.
El trabajo computacional ha sido liderado por Amir Karton, de la Universidad de Nueva Inglaterra, que ha explicado la importancia del hallazgo: “estos conocimientos ahora ayudan a diseñar sistemas aún mejores para la generación de agua atmosférica, ofreciendo una solución sostenible al creciente desafío de la disponibilidad de agua dulce en Australia y en las regiones con estrés hídrico en todo el mundo”.
Pero es que el descubrimiento no ha quedado ahí. Luego de acertar con la fórmula, han avanzado en un ajuste de diseño. Fabricaron óxido de grafeno con iones de calcio en forma de aerogel, un material muy ligero con alta capacidad de adsorción por sus microporos que aceleran el proceso.
Un revolucionario nanomaterial en aerogel
El resultado es que el nanomaterial puede retener más de tres veces su peso en agua y más rápido que otras tecnologías existentes para producir agua a partir del oxígeno. Además, consume menos electricidad porque sólo requiere calentar el sistema a 50 grados para obtener agua.
Hasta el momento se trata de un descubrimiento preliminar que luego deberá ampliarse para escalar la tecnología y desarrollar prototipos de pruebas.
Si bien entre 2015 y 2022, la ONU reconoce que ha incrementado el porcentaje de la población mundial que accede a un consumo seguro y saludable, para 2030 todavía seguirá excluidos más de 2000 millones de personas, según estimaciones. Pero el informe de 2024 también aclara que eso será “a la velocidad actual”.
“Nuestra tecnología tendrá aplicación en cualquier región donde haya suficiente humedad, pero acceso limitado o disponibilidad de agua potable”, explica Dr. Joshi, profesor asociado de UNSW Sydney.
Como sucede siempre con los avances científicos, el futuro está por verse…
Fuente: National Geographic España