La gestión de los recursos hídricos es uno de los desafíos más acuciantes a los que se enfrenta actualmente la humanidad. Aunque ha sido una cuestión clave desde el surgimiento de las primeras civilizaciones, que lo hicieron precisamente en las cuencas de grandes ríos como el Tigris y el Éufrates (en Mesopotamia que significa literalmente 'entre ríos') o el Nilo en el caso del Antiguo Egipto.
La importancia del agua se ha mantenido como una constante atemporal por motivos obvios; si bien han variado sus vías de obtención, y añadido también usos que van más allá de las originarios de beber, poder irrigar cultivos o contar con vías fluviales para el transporte. Al tiempo que el control de los recursos hídricos se convertía en un asunto de máximo interés geopolítico, aunque habitualmente se preste más atención mediática a otros como los hidrocarburos.
El primer problema radica en la escasez, ya que de acuerdo a Naciones Unidas desde el siglo XX el consumo aumentó el doble con respecto a la tasa de crecimiento de la población global (con un incremento particularmente significativo entre 1950 y 2010 según datos de Our World in Data), y cada vez más zonas del planeta tienen carestía crónica de agua. Algo que se acentúa por la distribución irregular del recurso, la contaminación, los sistemas de tratamiento poco eficientes que lo desperdician y una gestión poco sostenible.
A resultas de todo ello, sin necesidad de irse a las zonas más pobres del planeta, se pueden producir crisis en el abastecimiento de agua como la que padeció recientemente Montevideo, donde se conjugaron periodos prolongados de sequía con graves deficiencias en la red de suministro para provocar una situación de auténtica emergencia, con embalses que llegaron a estar a tan solo un 2% de su capacidad, lo que comprometía el propio consumo humano.
Problemas de las soluciones disponibles para la gestión de la escasez hídrica
La disposición de mejores infraestructuras hídricas, la digitalización y el uso de sistemas de Inteligencia Artificial pueden evitar fugas innecesarias y optimizar la gestión del agua, pero no bastan para paliar su escasez.
Un déficit hídrico para el que tampoco ofrecen unos resultados plenamente satisfactorios viejas soluciones como las plantas de desalación de agua marina, por su alto consumo energético asociado a una gran huella de carbono, y la generación de desechos como la salmuera. Mientras que otras opciones como los megatrasvases entre regiones se han demostrado inviables, desde por el coste desorbitado que tienen estas infraestructuras que se extienden a lo largo de grandes distancias, hasta por las tensiones interterritoriales que provocan. Por no hablar de todo lo que pueden suponer a efectos medioambientales…
Aprovechamiento del agua atmosférica
La utilización directa del agua de la atmósfera entrañaría igualmente diversos problemas, que de hecho están tratando de sortearse por diversas vías de investigación.
Un indudable punto a favor de explorar esta vía es la disponibilidad, ya que el agua dulce atmosférica totalizaría el 0,04% de la existente en el planeta, que aunque parezca una cifra ínfima es mucho mayor que la que aportan los ríos (0,006%), correspondiendo la mayor parte de la disponible a los acuíferos y en menor medida a los lagos.
Pero los expertos tradicionalmente han señalado que en zonas sin altos índices de humedad en el aire, se requería una cantidad de energía desorbitada para poder captarla.
Mientras que otras variantes de condensaciones de agua atmosféricas que se han barajado como la procedente de la niebla resultarían igualmente problemáticas por la impregnación de contaminación. Si bien, en la actualidad hay en marcha investigaciones como la de Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) para desarrollar sistemas de malla que permitirían tanto la recolección como la purificación del agua.
Asimismo, destacan otras investigaciones en la línea de aprovechar la humedad del entorno, como la de un grupo de científicos de la Universidad de Waterloo dirigido por el profesor Michael Tam, que ha desarrollado un sistema que imita el comportamiento de una tela de araña, que no solo sería altamente eficaz para la captura de presas (mayormente insectos) sino también para captar el agua esencial que el arácnido necesita para sobrevivir.
La tecnología que ha logrado generar agua en el Valle de la Muerte
Si hay una tecnología prometedora para la extracción del agua atmosférica esa es sin duda la que ha creado un proyecto de investigación conjunto liderado por Omar M. Yaghi y Woochul Song, de las universidades de Berkeley en California y Postech en Corea del Sur.
Estos investigadores han demostrado la viabilidad de generar agua en la atmósfera del Valle de la Muerte en California, una de las zonas más áridas y calurosas del planeta, cuya humedad relativa es inferior al 7%, y que este verano ha llegado a alcanzar temperaturas de hasta 55 Cº (aunque su récord registrado de temperatura es 56,7 Cº en 1913).
Para conseguir este hito se han servido de unos sistemas innovadores conocidos como MOFs, que son estructuras de metal-orgánicas que destacan por su porosidad, al estar compuestas de orificios de tamaño microscópico (de 1 o 2 nanómetros de tamaño). Además, están dotadas de superficies superiores que tienen propiedades absorbentes para capturar el vapor de agua atmosférico.
Así, el dispositivo desarrollado recolecta la humedad de la atmósfera durante la noche, que después es condensada a lo largo del día mediante la exposición a la luz solar ambiental para transformarla en agua líquida potable.
A diferencia de recolectores MOFs precedentes, este incorpora un diseño cilíndrico, lo que permite alinear el aérea de la superficie del dispositivo con la trayectoria del sol, para maximizar el aprovechamiento de la luz solar ambiental diurna.
En agosto de 2022 el recolector logró captar en pleno corazón del Valle de la Muerte 210 gr de agua por kilogramo de MOF, doblando las cifras conseguidas por dispositivos anteriores. Además, lo hizo sin producir huella de carbono, al emplear exclusivamente la luz del sol sin recurrir a otras fuentes adicionales, por lo que resuelve precisamente el problema que veíamos del alto consumo energético requerido para la extracción de agua atmosférica cuando no se dan unas altas condiciones de humedad.
La paradoja de Jevons
Por su capacidad para generar agua en condiciones extremas y su sostenibilidad supondría una tecnología muy prometedora para paliar la escasez de agua en las regiones áridas. Pero hay expertos que ponen en duda la viabilidad de cualquier solución tecnológica, sobre la base de la paradoja o maldición de Jevons.
William Stanley Jevons fue un economista británico del siglo XIX que planteó que la mayor eficiencia en la gestión de un recurso no aboca a un menor consumo, sino a una explotación mucho mayor, algo que demostró poniendo como ejemplo que el avance tecnológico en la eficiencia de las máquinas de vapor multiplicó su número, y por consiguiente aumentó exponencialmente el uso de carbón.
Esta contradicción está muy relacionada con el concepto de demanda inducida, que explica otras paradojas como que la apertura de más carriles de circulación aumente la densidad del tráfico en vez de disminuirla.
Además, estas tecnologías de extracción son todavía muy experimentales, y tampoco se perfila un horizonte definido de implantación generalizada, cuando hay zonas del planeta con gravísimos déficits de agua que se harán más críticos con la explosión demográfica. Por ello, los expertos insisten en la necesidad de invertir en infraestructuras y recursos que permitan optimizar la gestión, así como asegurar el abastecimiento, la depuración y el saneamiento.
