La lluvia horizontal: cosecha de niebla para captar agua útil.

 

La lluvia horizontal: cosecha de niebla para captar agua útil.

La atmósfera funciona como un depósito natural de agua: cada metro cúbico de aire contiene vapor y, en ciertas regiones, microgotas de niebla capaces de convertirse en agua útil. Aprovechar ese recurso con soluciones pasivas, es decir, sin electricidad y con mantenimiento bajo, permite complementar el abasto donde la lluvia es irregular o los acuíferos están sobreexplotados.

En los últimos años se ha consolidado una familia de tecnologías pasivas que capturan humedad ambiental y la transforman en líquido por mecanismos sencillos: el viento impulsa microgotas hacia las superficies receptoras, después la gravedad conduce el escurrimiento y el enfriamiento por radiación nocturna favorece la condensación cuando la superficie cae por debajo del punto de rocío (temperatura en la que el aire se enfría para que el vapor se condense y forme roció, niebla o escarcha). Este fenómeno, documentado en diversas fuentes, ocupa un lugar relevante en el mapa de las soluciones de captación de niebla y de rocío como alternativas sostenibles, escalables y cercanas al punto de uso. La clave ya no es si funcionan, sino cómo diseñarlas para maximizar rendimiento, durabilidad y adopción.

En captación de niebla, el principio es directo: una malla vertical se coloca en dirección del viento para que las microgotas que la forman choquen, se adhieran, coalescan y, al aumentar su tamaño, el agua colectada escurra por gravedad hasta una canaleta y sea contenida en un depósito. La eficiencia depende simultáneamente del clima (frecuencia de niebla y velocidad del viento), de la geometría de la malla (porosidad, tamaño de fibra, orientación) y, cada vez con más peso, de la ingeniería de superficies.

La bioinspiración ha sido determinante en el desarrollo de estos sistemas. Ejemplos de captación en la naturaleza hay muchos: el escarabajo del Namib combina puntos hidrofílicos rodeados de zonas hidrofóbicas; las espinas de cactus presentan microsurcos cónicos que dirigen el flujo hacia el tallo; la seda de araña incorpora nudos que atrapan y arrastran gotas.

Figura 1. Superficies biomiméticas inspiradas en escarabajo del Namib, cactus y seda de araña, Generada con IA Sora.

Estos principios se trasladan a mallas y filamentos con patrones de mojabilidad contrastante, micro texturas y geometrías tridimensionales tipo “Eiffel” o “Arpa” que mejoran captura y drenaje, reducen los puentes de agua y disminuyen pérdidas por rebote o evaporación. La evidencia de campo de países como Chile, Perú, Namibia, España y otros más confirma que, bajo condiciones propicias, es posible abastecer consumos domésticos, huertos de traspatio o puntos de reforestación con infraestructuras simples, siempre que se gestione el mantenimiento y la gobernanza local de forma adecuada (Chavero, E. et al, 2024).

Figura 2. Diagrama de flujo de niebla para su recolección, elaboración propia.

En recolección de rocío, el enfoque se apoya en el cielo despejado de la noche. Superficies de alta emisividad infrarroja pierden calor por radiación y se enfrían por debajo de la temperatura del aire; si la superficie cruza el punto de rocío, el vapor se condensa. Con recubrimientos selectivos y un buen manejo del intercambio convectivo, se han reportado rendimientos del orden de un litro por metro cuadrado por noche (dependiendo del clima, la estación y la geometría), lo que hace viable su uso para usos domésticos no potables o para combinarse con potabilización apropiada cuando se busca consumo humano. El interés actual se centra en laminar el flujo de aire, acelerar la coalescencia y evitar ensuciamientos que degraden la emisividad.

Figura 3. Malla tipo Raschel usada para captación de niebla, elaboración propia.

Más allá de los mecanismos, el atractivo de las soluciones pasivas es su balance entre impacto y simplicidad. No dependen de la electricidad, pueden ser modulares, instalarse cerca del usuario e incluso sirven como plataformas educativas. Los retos para su implementación son conocidos: seleccionar sitios con régimen de niebla o de enfriamiento nocturno suficiente; asegurar durabilidad frente a radiación UV, viento y polvo; homologar métricas de desempeño (por ejemplo, L·m⁻²·día⁻¹ o g·m⁻²·h⁻¹) y formalizar arreglos comunitarios para operación y cuidado. La agenda de I+D+i en esta temática prioriza tres frentes: superficies avanzadas con patrones de mojabilidad estables y recubrimientos resistentes; geometrías que mantengan ventilación y drenaje continuo; y la validación cruzada en bancos de prueba controlados y escenarios reales para cerrar la brecha laboratorio‑campo (Bai et al., 2024; Chavero, E. et al, 2024).

En términos de calidad, el agua captada de niebla y rocío suele ser apta para usos no potables tras una filtración básica; para consumo humano, debe someterse a tratamientos y verificaciones conforme a la normatividad local. Cuando se integra con captación de lluvia, almacenamiento seguro y potabilización por filtración y desinfección, la cosecha pasiva de agua se convierte en un sistema descentralizado robusto que reduce vulnerabilidad hídrica sin incrementar la huella energética.

La lección que deja la bibliografía reciente es clara: el aire puede ser una fuente complementaria de agua si se combina conocimiento de materiales, diseño informado por la naturaleza y evaluación rigurosa en condiciones reales. A medida que mejoran las superficies y la ingeniería de flujo, estas tecnologías expanden su radio de acción desde el abastecimiento básico hasta la agricultura de pequeña escala y la restauración ecológica. La atmósfera siempre está ahí; la innovación consiste en tocarla con el diseño adecuado.

Autores:

Ing. Marco Antonio Cortina Gutierrez

Ing. Bernardo Oviedo Villeda

Ing. Walter Victorico Cruz Pérez

 

 

Referencias:

Bai, S., Yao, X., Wong, M. Y., Xu, Q., Li, H., Lin, K., Zhou, Y., Ho, T. C., Pan, A., Chen, J., Zhu, Y., Wang, S., & Tso, C. Y. (2024). Enhancement of water productivity and energy efficiency in sorption-based atmospheric water harvesting systems: From material, component to system level. ACS Nano, 18(46), 31597–31631. https://doi.org/10.1021/acsnano.4c09582

Jarimi, H., Powell, R., & Riffat, S. (2020). Review of sustainable methods for atmospheric water harvesting. International Journal of Low-Carbon Technologies, 15(2), 253–276. https://doi.org/10.1093/ijlct/ctz072

Liu, X., Beysens, D., & Bourouina, T. (2022). Water harvesting from air: Current passive approaches and outlook. ACS Materials Letters, 4(5), 1003–1024. https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.1c00850

Wang, Y., Zhao, W., Han, M., Xu, J., & Tam, K. C. (2023). Biomimetic surface engineering for sustainable water harvesting systems. Nature Water, 1, 587–601. https://doi.org/10.1038/s44221-023-00109-1

Chavero Navarrete, E., Poblano-Salas, C. A., Escamilla-Martínez, A., Cortina-Gutíerrez, M. A., Corona-Castuera, J., & García-Meneses, A. (2024). Avances y Desafíos en la Cosecha de Agua Atmosférica: Revisión de Técnicas Pasivas para la Recolección de Niebla. Boletín Científico INVESTIGIUM De La Escuela Superior De Tizayuca, 10(Especial), 24–34. https://doi.org/10.29057/est.v10iEspecial.13555

Gurera, D., & Bhushan, B. (2020). Passive water harvesting by desert plants and animals: Lessons from nature. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0444