China cuenta con una gran cantidad de autobuses eléctricos. En 2023, la red de transporte público del país contaba con más de 470.000 vehículos eléctricos que transportaban pasajeros desde y hacia sus destinos.

Estos autobuses proporcionaron una inspiración inesperada para AirJoule, una empresa que busca reducir las emisiones de los centros de datos con un sistema que puede capturar agua del calor residual generado en los centros de datos refrigerados por aire para que pueda reutilizarse.

“Una de mis empresas anteriores colaboró con CATL [el fabricante chino de baterías] para integrar nuestra tecnología de motor con sus baterías”, afirma Matt Jore, director ejecutivo de AirJoule. “Desarrollamos un sistema de propulsión avanzado que se utiliza en autobuses de toda China”.

“Como parte de ese proceso, descubrimos que en las ciudades congestionadas, donde el 90 por ciento del viaje se pasa en el tráfico parando y arrancando, el aire acondicionado está a toda máquina, por lo que no es raro tener un consumo de energía de la batería del aire acondicionado siete u ocho veces mayor que en condiciones normales de conducción.

“Por eso, empezamos a buscar formas de mejorar la eficiencia de ese aire acondicionado, y eso fue lo que me impulsó a involucrarme en lo que estamos haciendo ahora con AirJoule”.

El sistema de AirJoule no será utilizado en el futuro cercano, pero la compañía pretende que se convierta en algo común en entornos industriales que generan calor, como centros de datos, donde dice que podría ayudar a reducir el consumo de energía.

Crecimiento orgánico

La máquina de AirJoule se basa en estructuras metalorgánicas (MOF), un tipo de polímero poroso con fuertes propiedades de unión y una gran superficie. Esto, en teoría, hace que los MOF sean ideales para unirse a partículas específicas, como el agua.

"Los MOF existen desde hace años", dice Jore, "pero su aplicación en entornos comerciales ha sido difícil por dos razones: la activación de las propiedades útiles del polímero genera calor, y el material ha sido costoso de producir y comprar."

AirJoule resolvió el problema del precio colaborando con la empresa química BASF para desarrollar un MOF más económico. Al escalar el proceso de producción, Jore afirma que la empresa ha logrado reducir el coste del material de unos 5.000 dólares por kg a algo más de 50 dólares. Respecto al primer problema, el sistema de AirJoule reutiliza el calor generado por el MOF para volver a convertir el vapor de agua en líquido, creando lo que la empresa describe como un proceso térmicamente neutro.

Al explicar el funcionamiento del sistema, Jore explica que el aire caliente entra en la máquina AirJoule y se procesa en dos etapas. «Dividimos la absorción y la liberación de agua en dos cámaras que realizan sus funciones simultáneamente», explica. «El calor generado en el proceso de absorción se transfiere a la segunda cámara, donde se aspira al vacío. Succionamos el aire y ahora solo queda este material recubierto lleno de moléculas de vapor de agua».

"El sistema entonces activa su compresor oscilante de vacío, que atrae las moléculas de vapor de agua", dice Jore. "Billones de estas moléculas pasan por este compresor oscilante de vacío, y las presurizamos ligeramente para que aumenten su temperatura y se condensen".

La cantidad de agua resultante al final del proceso depende de cuántos sistemas AirJoule se adquieran. La empresa afirma que un módulo podrá recolectar 1.000 litros de agua destilada al día, ya sea para reutilizarla en el sistema de refrigeración de un centro de datos o para suministrarla a la comunidad local. "Se puede escalar en módulos", afirma Jore.

A pesar de afirmar su neutralidad térmica, AirJoule aún produce una pequeña cantidad de calor residual. En marzo, la compañía reveló que las pruebas demostraron que AirJoule puede producir agua destilada pura a partir del aire con un consumo energético inferior a 160 vatios-hora por litro (Wh/L) de agua.

Esto aparentemente lo hace más eficiente que otros métodos de extracción de agua del aire. «En comparación con las tecnologías existentes, AirJoule es hasta cuatro veces más eficiente separando el agua del aire que los sistemas basados en refrigerante (400-700 Wh/L) y hasta ocho veces más eficiente que los sistemas basados en desecante (más de 1300 Wh/L)», declaró la empresa en marzo.

Construyendo una asociación

La máquina AirJoule se basa en principios desarrollados por el Dr. Pete McGrail en el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste, una institución de investigación científica estadounidense en Richmond, Washington.

Tras conocer al Dr. McGrail durante los confinamientos por la COVID-19 y descubrir más sobre su trabajo, Jore y sus colegas decidieron intentar convertirlo en un producto. Se asociaron con la empresa de tecnología energética GE Vernova, que ya trabajaba en su propio proyecto de conversión de aire a agua con el Departamento de Defensa de EE. UU.

Al recordar los primeros días de la colaboración, Jore comenta: «Los dos equipos se reunieron en Montana, en mi garaje. Cuatro doctores de GE Vernova vinieron a pasar la semana con nosotros e intentaron combinar nuestras tecnologías. Al final de la semana, brindábamos entre nosotros porque sabíamos que teníamos algo prometedor».

Para comercializar la tecnología, en marzo de 2024 se formó una empresa conjunta entre la firma de Jore, Montana Technologies, y GE Vernova. Cada socio posee el 50% de la empresa, aunque, en una decisión un tanto confusa, Montana Technologies cambió su nombre a AirJoule Technologies Corporation, decisión que tomó para reflejar su papel en la empresa.

La empresa recaudó 50 millones de dólares al salir a bolsa a través de una SPAC el año pasado, y en abril anunció la captación de 15 millones de dólares adicionales de inversores, entre ellos GE Vernova. Hasta el momento, no parece ofrecer un gran valor a sus accionistas, ya que el precio de sus acciones ha caído significativamente este año.

Jore y su equipo esperan cambiar eso cuando lleven sus máquinas a centros de datos y otras instalaciones que producen mucho calor.

“En cada negocio en el que he trabajado, se construye un prototipo, con el costo y la confiabilidad definidos, y se invita a la gente a verlo”, dice. “Este año tendremos una unidad funcional que podremos mostrar a nuestros clientes y socios, y a partir de ahí podremos demostrar su replicabilidad”.

Desde que se publicó esta función por primera vez, AirJoule ha anunciado una asociación con un desarrollador de centros de datos de hiperescala anónimo, que se encargará de evaluar su tecnología.

Jore cree que la oferta de AirJoule será atractiva para el mercado, a pesar de la gran cantidad de tecnologías de recolección de agua que ya existen.

“Las empresas que llevan 20 años utilizando desecantes para absorber no transfieren el calor de la absorción como nosotros”, afirma. “Tenemos una propuesta única en ese sentido.

Pero los desafíos que enfrenta el mundo en torno al suministro de agua, tanto en el hemisferio sur como aquí en Estados Unidos, en lugares como Arizona y California, no los resolverá una sola empresa, y es probable que empeoren en los próximos cinco años. Hay gente excelente trabajando en este ámbito, y veo mucha sinergia entre nosotros. Se necesitará un corazón y una misión comunes para abordar este problema.

«Actualmente, en la industria de los centros de datos, el debate gira en torno a la energía, y podemos reducir la cantidad de energía necesaria accediendo al acuífero más grande del mundo: la atmósfera. AirJoule es la primera tecnología que convierte el aprovechamiento de ese acuífero en una perspectiva verdaderamente ética», concluye.

_{Este reportaje ha sido traducido y editado al español por Gabriel Carrillo M-Feduchi}