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Agua, también el aire

Alberto Requena
ALBERTO REQUENA

En esta Región hay un problema, desde tiempo inveterado. Se denomina AGUA. Se precisa del líquido elemento. Las soluciones con las que se ha pretendido enfocar este tema han sido siempre hidráulicas: transvase, desalación, desalinización. También se ha llevado a otra categoría de problema cuando se ha pretendido confiar en la mano divina, esté para llover o no, como diría monseñor Sanahuja, tras mirar previamente al cielo: «hagan lo que quieran, pero el cielo no está para llover»,  cuando le obligaban, algo fanáticamente,  a implicarse en el proceso. Nunca se ha mirado al cielo interpretando que en esa atmósfera que nos rodea hay agua. Agua en forma de vapor, no líquida como en mares y ríos. Representa un 0.0009 % del agua total del planeta. La humedad es la denominación con la que nos referimos a ella. Es determinante del clima,  del ciclo hidrológico, de la química de la atmósfera y del desarrollo de la vida. Aunque no sea tan visible como las formas líquida y sólida en nubes, lluvia, nieve o granizo, siempre está presente en forma de vapor de agua, incluidas las zonas desérticas. La energía nos llega del Sol en forma de energía electromagnética infrarroja, ultravioleta y en su mayor parte de la región visible del espectro, función de nuestra distancia al Sol y relativamente constante, tras sufrir una reflexión por la superficie, en promedio de hasta el 30% (lo que se denomina albedo). Un 19% queda retenido por el ozono de la estratosfera, el vapor de agua y otros gases y partículas, con lo que la superficie solamente la alcanza un 51% de la radiación solar, mayormente en las zonas tropicales y subtropicales. Tras calentar a la Tierra, esta energía es reemitida  a la atmósfera y ésta de nuevo la devuelve a la Tierra en un proceso continuo.

La distribución del agua en la atmósfera se sitúa, hasta un 90%, en la troposfera, que abarca unos 12 kilómetros de altura. La luz solar apenas la calienta y es la radiación que reemite la Tierra tras su calentamiento, la que calienta esta parte de la atmósfera. Es por ello que la temperatura disminuye con la altura, aproximadamente 6.5 ºC cada kilómetro, dependiendo de la latitud y la estación. Esto origina una estructura térmica que provoca movimientos convectivos, que provocan mezclas, al tiempo que transportan el agua. El vapor de agua participa en un 1%  en volumen.

 

Es la energía solar la que evapora el agua. Cuando las moléculas adquieren suficiente energía cinética para escapar de la fase líquida, se incorporan a la fase gaseosa, una vez que superan la tensión superficial y la cohesión en la superficie. Las moléculas de agua están unidas por puentes de hidrógeno en la fase líquida y hay que romperlos y se requiere energía. Por ello, la evaporación se realiza más rápidamente al aumentar la temperatura. A baja temperatura el proceso es muy lento. Por su parte, el aire tiene una capacidad máxima de absorción del vapor de agua. Cuando alcanza el punto de saturación, se condensa el agua en exceso. Cuanto mayor sea la temperatura de la atmósfera, mayor será la cantidad de agua que puede contener. La denominada humedad relativa expresa la proporción de agua que contiene una atmósfera en relación a la máxima que puede contener. De estar al 100% y disminuir la temperatura, como no puede contenerla toda, la condensará. Los cambios de temperatura cambian los contenidos de humedad. Del mar a la atmósfera y de ésta a la Tierra en ciclos de nueve días aproximadamente. El 70% de la evaporación acontece en las zonas tropicales y subtropicales.

 

De condensarse al mismo tiempo todo el vapor de agua se cubriría la Tierra, alcanzando los 25 milímetros de espesor. Como la distribución no es uniforme, el Ecuador alcanzaría hasta unos 50 milímetros y en los polos apenas llegaría a los 2.5 milímetros. Para botón de muestra, nuestra Región. Dado que la precipitación anual media del planeta es de unos 1.000 milímetros, es obligado que el agua se renueve anualmente, en torno a, unas 40 veces.

Tanto placas Peltier, que generan temperaturas diferentes entre dos placas y en la fría se condensa el agua atmosférica, como nuevos materiales (no innovaciones todavía) capaces de absorberla muy eficazmente, como el fumarato de circonio, capturan el agua y son promesas. En la Universidad de Alicante  se investiga. En la Región de Murcia, no consta.