Medio Ambiente

Purificador solar de agua

  • Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
  • Área de participación: Medio Ambiente
  • Asesor: MARISA CALLE MONROY
  • Equipo [ ]: Andrea Ximena Nevarez Jaramillo(Tikal) , Irlanda Guadalupe Chavez Salas (Tikal) , Rafael Calderón Santana(Tikal)

Resumen

Pregunta de Investigación

¿Cómo construir un purificador solar de agua que tenga la capacidad de transformar los múltiples tipos de agua no apta para el consumo humano?

Planteamiento del Problema

El agua resulta ser un recurso fundamental para el desarrollo de la vida dentro del planeta Tierra.Además de que es un recurso muy abundante en la Tierra , puesto a que conforma alrededor de un 75% de la masa total de la tierra;recordemos que el agua nose ahorra se considera como un recurso renovable por motivo de la existencia de un ciclo que mantiene el: recurso anteriormente mencionado , en una constante renovación y movimiento por cada una de las estructuras de un lugar geografíco.

Sin embargo la causa del aumento exponencial de las actividades industriales que el ser humano efectua para producir y extraer productos con la finalidad de mantener un desarrollo constante gradual al deterioro nde múltiples regiones naturales donde el agua resultan ser abundante porn ser utilizado.Como desague de residuos industriales y domesticas ,provocando la contaminación que perjudica desde cuerpos acuosos pqueños hasta cuencos hidrograficas completas sin mecionarlas masas oceanicas .

Si este problema no se atiende de manera inmediata ,rápida y eficazmente resulta con cosecuencias cada vez mas severas y agudas que resulta y resultarán a un corto ,mediano y largo plazo con las siguientes consecuencias:

  1. Agotamiento crítico fdel agua apta para consumo humano, animal y vegetal.
  2. Reducimiento extremo y extinción masiva de especie vivas y las biósfera donde habitan.
  3.  Guerra y conflictos internos y externos por la búsqueda del control del agua

 

Antecedentes

Contaminación del agua: causas, consecuencias y soluciones

El agua es uno de los elementos naturales que se encuentra en mayor cantidad en el planeta Tierra. También es gran responsable de la posibilidad de desarrollo de las distintas formas de vida: vegetales, animales y el ser humano. Los organismos de todos los seres vivos están compuestos de agua en una alta proporción, siendo que ésta es la que compone los músculos, órganos y los diferentes tejidos. Por esto, sin agua no es posible la vida.

Uno de los mayores problemas mundiales en la actualidad es la falta de acceso de agua dulce y potable por saneamiento. Si, además, le sumamos el problema de la contaminación del agua, se empeora el panorama. La contaminación se produce por los residuos vertidos, los fertilizantes, pesticidas o químicos que desembocan en las aguas dulces y que acaban por contaminar también el agua salada. Sobre este problema, la ONG InpirAction dice: “Más de 1.000 millones de personas sufrirán en el futuro la escasez de agua a causa de la contaminación, la superpoblación y el cambio climático, que afectan a las fuentes de este recurso esencial”.

A su vez, según el informe de 2016 de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo, casi el 80% de los puestos de trabajo que constituyen la fuerza laboral mundial dependen del acceso a un suministro adecuado de agua y servicios relacionados con el agua, incluyendo el saneamiento.

Causas y consecuencias de la contaminación del agua

El agua es necesaria para cultivar y procesar alimentos, también brinda energía a la industria con el objeto de satisfacer a una población en constante crecimiento. La gestión inadecuada de las aguas residuales urbanas, industriales y agrícolas, conlleva a que el agua que beben cientos de millones de personas se vea peligrosamente contaminada o polucionada químicamente. La contaminación del agua también provoca que parte de los ecosistemas acuáticos terminen desapareciendo por la rápida proliferación de algas invasoras que se nutren de todos los nutrientes que les proporcionan los residuos.

Un aspecto importante es la división del agua según su grado de contaminación. El primero es la polisaprobia: agua que está fuertemente contaminada con carbono orgánico, caracterizada por una población de organismos específicos y normalmente con una concentración muy baja e incluso total ausencia de oxígeno. El segundo es la mesosaprobiana: los organismos que viven en medios con una cantidad moderada de materia orgánica y variable cantidad de oxígeno en disolución, como algunas algas clorofíceas. Por último, se encuentra la oligosaprobiana: zonas de vertido de aguas residuales a un río, donde las aguas han alcanzado el aspecto y características de su estado natural.

La contaminación de agua se genera por diferentes tipos de vertidos: aguas de proceso, aguas fecales y aguas blancas. El primero es un vertido del proceso productivo, con lo que su carga contaminante va a depender de la actividad industrial. El segundo es generado en los aseos y asimilables a aguas residuales domésticas. Y el último, se les suele llamar “aguas crudas” por su carácter previo a la potabilización. Su importancia está en que son la base de la producción de agua para el consumo humano masivo.

Los servicios de agua y saneamiento insuficientes o gestionados de forma inapropiada exponen a la población a riesgos prevenibles para su salud: enfermedades como el cólera, diarreas, disentería, hepatitis A, la fiebre tifoidea y la poliomielitis. Esto es especialmente cierto en el caso de los centros hospitalarios en los que tanto los pacientes como los profesionales quedan expuestos a mayores riesgos de infección y enfermedad cuando no existen servicios de suministro de agua, saneamiento e higiene.

Según un artículo de Responsabilidad Socio Sanitaria en octubre de 2016, se calcula que unas 842.000 personas mueren cada año de diarrea como consecuencia de la contaminación del agua, de un saneamiento insuficiente o de una mala higiene de las manos. Esta infección es altamente prevenible, pero sigue siendo responsable de la muerte de 361.000 niños menores de cinco años, muertes que se podrían evitar si se abordaran estos factores de riesgo.

En los lugares donde el agua no es fácilmente accesible, las personas pueden considerar que lavarse las manos no es una prioridad, lo que aumenta la probabilidad de propagación de la diarrea y otras enfermedades. La diarrea es la enfermedad más conocida que guarda relación con el consumo de alimentos o de la contaminación del agua. Sin embargo, hay también otros peligros: casi 240 millones de personas se ven afectadas por esquistosomiasis, una enfermedad grave y crónica provocada por lombrices parasitarias contraídas por exposición a agua infestada.

Además, en muchas partes del mundo, los insectos que viven o se crían en el agua son portadores y transmisores de enfermedades como el dengue. Algunos de estos insectos, denominados vectores, crecen en el agua limpia, y los contenedores domésticos de agua para bebida pueden servir como lugares de cría. Tan solo con cubrir estos contenedores es posible reducir la cría de vectores y reducir también la contaminación fecal del agua en el ámbito doméstico.

Otra de las causas de la contaminación del agua es la deforestación en las zonas costeras y la creciente demanda de la construcción de gigantescos edificios. Esto produce que los suelos en esas zonas se vuelvan vulnerables. A su vez, si le agregamos que la pavimentación no permite el paso a las filtraciones de aguas fluviales cuando llueve, el ecosistema se ve seriamente perjudicado. Esto favorece que las aguas saladas se filtren por debajo contaminando las aguas dulces.

¿Qué es la contaminación del agua?

La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que consuma esa agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede también puede hacer a esta  inadecuada para el uso deseado.

¿Cuáles son los mayores contaminantes del agua?

Hay varias clases de agentes contaminantes del agua. Los primeros son agentes causantes de enfermedad. Éstos son bacterias, virus, protozoos y los gusanos parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas residuales y las aguas residuales sin tratar.

na segunda categoría de agentes contaminantes del agua son los agentes consumidores de oxígeno; residuos que se pueden descomponer por las bacterias consumidoras de oxígeno. Cuando las poblaciones de bacterias son grandes la descomposición de los residuos tiene lugar y se consume mucho oxígeno pudiendo agotar el oxígeno disuelto en el agua. Esto puede ser causa de que otros organismos  que viven en el agua, tal como pescados, mueran.

Una tercera clase de agentes contaminantes del agua son los agentes contaminantes inorgánicos solubles en agua, tales como ácidos, sales y metales tóxicos. Grandes cantidades de estos compuestos harán el agua inapropiada para beber y pueden causar la muerte de la vida acuática.

Otra clase de agentes contaminadores del agua son los nutrientes; loas nitratos y los fosfatos solubles en agua que causan el crecimiento excesivo de las algas y de otras plantas acuáticas, que agotan la fuente de oxígeno del agua. Esto mata a pescados y, cuando esta se encuentra en agua potable, puede matar a niños infantiles.

El agua se puede también contaminar por un número de compuestos orgánicos tales como aceite, plásticos y pesticidas, que son dañinos para los seres humanos y para las plantas y animales acuáticos.

Una categoría muy peligrosa es el sedimento suspendido, porque causa una disminución en la absorción de la luz por el agua y las partículas separan compuestos peligrosos tales como pesticidas a través del agua.

Finalmente, los compuestos radiactivos solubles en el agua pueden causar cáncer, defectos de nacimiento y daño genético siendo por tanto agentes contaminantes muy peligrosos del agua.

¿De dónde procede la contaminación del agua?

La contaminación del agua es causada generalmente por actividades humanas. Diversas fuentes humanas añaden agentes contaminantes al agua. Hay dos clases de fuentes, fuentes puntuales y fuentes difusas. Las fuentes puntuales descargan agentes contaminantes en l localizaciones específicas a través de tuberías o de alcantarillas en el agua superficial. Las fuentes de contaminación difusa son las fuentes que no se pueden localizar en un solo sitio de descarga.

Los ejemplos de fuentes puntuales son: fábricas, plantas de tratamiento de aguas residuales, minas subterráneas, pozos de petróleo, buques de petróleo, etc.

Los ejemplos de las fuentes de contaminación difusa son: deposición ácida del aire, tráfico, agentes contaminantes que se transportan a través de los ríos y de los agentes contaminantes que entran en el agua a través del agua subterránea.

La contaminación por fuente difusa es difícil de controlar porque los causantes de ella no pueden ser controlados.

¿Cómo detectamos la contaminación del agua?

La contaminación del agua se detecta en los laboratorios,  donde pequeñas muestras de agua se analizan para diversos tipos de contaminantes. Los organismos vivos tales como pescados se pueden también utilizar para la detección de la contaminación del agua. Los cambios en su comportamiento o crecimiento nos demuestran,  que el agua en la que viven está contaminada. Las características específicas de estos organismos pueden dar información sobre la clase de contaminación en el ambiente. Los laboratorios también utilizan modelos por computadora para determinar qué peligros puede haber en ciertas aguas. Importantes son los datos que se poseen y se almacenan en la computadora sobre el agua, para que  la computadora entonces determine si el agua tiene cualquier impureza.

¿Qué es contaminación por calor, cuál es la causa y cuáles son los peligros?

En la mayoría de los procesos de fabricación el calor es originado y se debe añadir al ambiente, porque es calor inútil. La manera más barata de hacer esto es introducirla al agua superficial próxima, pasarla a través de la planta, y volver el agua caliente a la masa de agua superficial. El calor que contiene esa agua tiene efectos negativos en toda la vida acuática de la masa de agua que recibe esa agua caliente. Esta es la clase de contaminación que se conoce comúnmente como  contaminación por calor o contaminación termal.

El agua más caliente disminuye la solubilidad del oxígeno en el agua y también hace que los organismos que viven en el agua respiren más rápidamente. Muchos organismos de esta agua entonces morirán por la escasez de oxígeno, o llegan a ser más susceptibles a las enfermedades.

¿Qué es eutrofización, cuál es la causa y cuáles son los peligros?

Eutrofización significa enriquecimiento por nutrientes de corrientes y lagos naturales. Este enriquecimiento es a menudo aumentado por las actividades humanas, tales como agricultura (adición del abono). En un cierto plazo, los lagos entonces se convierten en eutróficos debido a un aumento en la concentración de nutrientes.

Eutrofización es causada principalmente por un aumento en  los niveles del nitrato y del fosfato y tiene una influencia negativa en la vida acuática. Debido al enriquecimiento, plantas del agua tales como algas crecerán extensivamente. Consecuentemente el agua absorberá menos luz y ciertas bacterias aerobias llegarán a ser más activas. Estas bacterias agotan los niveles del oxígeno y en el futuro, solamente las bacterias anaerobias puedan ser activas. Esto hace imposible la vida en el agua para los pescados y otros organismos.

¿Qué es la lluvia ácida y cómo se desarrolla?

El agua de lluvia típica tiene un pH de cerca de 5 a 6. Esto significa que de forma natural no es neutro, es un líquido levemente ácido. Durante la precipitación por ejemplo agua de lluvia disuelve gases como dióxido de carbono y oxígeno. La industria ahora emite grandes cantidades de gases acidificantes, por ejemplo los óxidos sulfúricos y monóxido de carbono. Estos gases también se disuelven en el agua de lluvia. ¿Causa esto un cambio en el pH de la precipitación? el pH de la lluvia bajará a un valor de o por debajo de 4. Cuando una sustancia tiene un pH por debajo de 6,5, es ácida. Cuanto más bajo es el pH, más ácida es la sustancia. Esta lluvia con un pH más bajo que de forma natural, debido a las emisiones industriales, se llama lluvia ácida.

¿Por qué algunas veces el agua huele como los huevos putrefactos?

Cuando el agua se enriquece con nutrientes, las bacterias anaerobias, que no necesitan oxígeno realizan sus funciones, llegando a ser eventual altamente activa. Estas bacterias producen  gases durante sus actividades. Uno de estos gases es sulfuro de hidrógeno. Este produce olores como los huevos putrefactos. Cuando el agua huele como los huevos putrefactos podemos concluir que hay presencia de hidrógeno, debido a una escasez específica de oxígeno en el agua.

¿Qué causa el depósito blanco en duchas y paredes del cuarto de baño?

El agua contiene muchos compuestos. Algunos de estos compuestos son calcio y carbonato. El carbonato trabaja como sustancia tampón intermediario en agua y es así un componente muy importante.

Cuando el calcio reacciona con carbonato se forma una sustancia sólida, eso se llama cal. Esta cal es la que causa el depósito blanco en duchas y paredes del cuarto de baño y se conoce comúnmente como depósito de cal. Puede ser eliminada usando un agente de limpieza especialmente adecuado.

Par información más específica sobre agentes contaminadores del agua está disponible aquí. Análisis de la calidad del agua de regadío. Riesgo de salinidad en las aguas de regadío.

Para el chequeo de la terminología del agua diríjase a nuestro glosario del agua

Disponibilidad del recurso

El agua dulce es un recurso finito, vital para el ser humano y esencial para el desarrollo social y económico. Sin embargo, a pesar de su importancia evidente para la vida del hombre, recién en las últimas décadas se empezó a tomar conciencia pública de su escasez y el riesgo cierto de una disminución global de las fuentes de agua dulce.

La superficie de agua sobre el planeta supera abundantemente a la continental y más del 70% corresponde a mares y océanos, pero esta abundancia es relativa. El 97,5% del total existente en el planeta es agua salada, mientras que solo el 2,5% restante es agua dulce.

Del porcentaje total de agua dulce casi el 79% se encuentra en forma de hielo permanente en los hielos polares y glaciares, por lo tanto, no está disponible para su uso. Del agua dulce en estado líquido, el 20% se encuentra en acuíferos de difícil acceso por el nivel de profundidad en el que se hallan (algunos casos superan los 2.000 metros bajo el nivel del mar). Sólo el 1% restante es agua dulce superficial de fácil acceso. Esto representa el 0,025% del agua del planeta.

La renovación de las fuentes de agua dulce depende del proceso de evaporación y precipitación. El 80% de la evaporación global depende de los océanos y solo el 20% de las precipitaciones terminan en las zonas terrestres, alimentando lagos, ríos, y aguas subterráneas poco profundas, donde la renovación se da por infiltración Si bien el volumen de agua no ha cambiado en los últimos 30 mil años, estos recursos no son inagotables, ya que han sufrido un deterioro importante en la calidad, debido al crecimiento de la población y sus actividades relacionadas.

Las Plantas Purificadoras de agua Rotoplas son capaces de purificar el agua de lluvia, pozo y red municipal a un bajo costo, eliminando virus, bacterias, metales pesados y sales disueltas asociadas a enfermedades, por lo que provee de agua pura en toda la red hidráulica, instalándose en conjunto con Tubería Tuboplus.

Son Idóneas para ser instaladas en hoteles, hospitales, conjuntos residenciales y comunidades rurales, ya que son sumamente versátiles puesto que permiten tomar distintas calidades de agua dependiendo de su uso, además de contar con un control automático que facilita la operación y mantenimiento.

Se fabrican en diferentes capacidades para cubrir diferentes necesidades: 5,000L/día, 10,000L/día, 24,000L/día, 30,000L/día.

Contamos con 2 Modelos

Sistema de Ultrafiltración: Se aprovecha el 100% del agua de suministro, elimina la mayoría de los virus y bacterias del agua.

Sistema de Ósmosis Inversa: Elimina virus, bacterias, metales pesados y sales disueltas.

En México, millones de personas padecen los efectos en salud provocados por agua de consumo de mala calidad. El agua superficial se encuentra contaminada con diferentes tipos de microorganismos y compuestos químicos, mientras que el agua subterránea (que provee alrededor del 75% a la población), está en contacto con minerales de los que se disuelven elementos como arsénico y flúor. Estos dos elementos se encuentran dentro de las diez substancias más estudiadas por sus efectos en salud en el mundo. Concentraciones arriba de las establecidas por la Modificación a la NOM-127-SSA han sido reportadas en comunidades de la mayoría de los estados de nuestro país: Baja California Norte, Durango, Aguascalientes, Zacatecas, Guanajuato, Sonora, Chihuahua, Chiapas, Coahuila, Nuevo León, Sinaloa, San Luis Potosí, Jalisco, Michoacán, Querétaro, México, Hidalgo, Chiapas, Puebla, Mundialmente se ha investigado sobre los principales efectos en salud por consumo de agua contaminada con fluoruro y arsénico a niveles superiores a los permitidos, entre ellos para el arsénico, los efectos como carcinógeno, neurotóxico y su asociación con incremento de la prevalencia de diabetes; del fluoruro: efectos en diente y hueso, así como lo más grave para la niñez que es la disminución del coeficiente intelectual. Es indispensable que se realice a la brevedad la difusión de este problema, así como el trabajo conjunto entre autoridades Federales, Estatales y Municipales, Secretaría de Salud, Comisión Nacional del Agua, Organismos Operadores, Secretaría de Educación Pública, Instituciones de salud y la Academia. La prevención siempre será la mejor medida a tomar, cada peso gastado en prevención equivale de seis a ocho veces lo ahorrado en salud. Necesario también es precisar la responsabilidad de las autoridades para proporcionar y vigilar que la población tenga el acceso, disposición y saneamiento de agua para consumo personal y doméstico en forma suficiente, salubre, Dra. María Deogracias Ortiz Pérez 3 aceptable y asequible de acuerdo con reciente modificación al artículo 4° de la Constitución Mexicana. Ante el problema de calidad de agua en México, deberán considerarse medidas urgentes, y a corto, mediano y largo plazo. Una de ellas es la educación hacia la población, que se puede implementar desde el preescolar, padres, educadores, promotores y personal de salud para que los ciudadanos adoptemos los programas y acciones de las autoridades responsables.

 

 

Objetivo

Construir una estructura capaz de aprovechar la energía solar para purificar agua.

Justificación

Nosotros planteamos la idea de elaborar un purificador solar de agua que pueda ayudar a uno de los mayores problemas en la actualidad que es la falta de agua potable para el consumo humano.

Tiene como finalidad disponer de agua pura y segura , con todas sus sales , minerales y  nutrientes positivos para nuestra salud , mejorara el sabor del agua ; los purificadores de agua se encargan de eliminar cualquier elemento extraño que pueda alterar su sabor uno de sus beneficios es que se aprovecha la radiación de los rayos UV del Sol para purificar el agua y que sea 100% potable , para cualquier persona.

Además que es una alternativa para las personas que viven en una zona rural y no cuentan con los recursos necesarios y afectados por desastres naturalez .

Hipótesis

Si logramos elaborar un purificador solar,entonces obtendríamos una alternativa segura y versátil para potabilizar agua.

Método (materiales y procedimiento)

Galería Método

Resultados

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Bibliografía

lenntech. (lunes 18 de junio de 1998-2018). lenntech. Obtenido de https://www.lenntech.es/faq-contaminacion-agua.htm

Vazquez, E. (domingo 16 de agosto de 2017). agua org . Obtenido de https://agua.org.mx/contaminacion-del-agua-causas-consecuencias-soluciones/

Greenpeace. (2012). disponibilidad del recuerso. 12 de enero del 2018, de      Greenpeace Sitio web: http://www.greenpeace.org/colombia/es/campanas/contaminacion/agua/

Expertos en agua. (2010). Purificador de agua. 16 de enero del 2017, de Rotopas Sitio web: https://rotoplas.com.mx/productos/filtracion/planta-purificadora-de-agua/

MDO Pérez. (11 de julio del 2015). El agua para el consumo humano en México. 18 de enero del 2018, de colsan.edu.mx/ Sitio web: http://www.colsan.edu.mx/investigacion/pays/archivo/El_agua_para_consumo_humano_Mexico-2015-07.pdf

 



Purificador solar de agua

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography

lenntech. (lunes 18 de junio de 1998-2018). lenntech. Obtenido de https://www.lenntech.es/faq-contaminacion-agua.htm

Vazquez, E. (domingo 16 de agosto de 2017). agua org . Obtenido de https://agua.org.mx/contaminacion-del-agua-causas-consecuencias-soluciones/

Greenpeace. (2012). disponibilidad del recuerso. 12 de enero del 2018, de      Greenpeace Sitio web: http://www.greenpeace.org/colombia/es/campanas/contaminacion/agua/

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MDO Pérez. (11 de julio del 2015). El agua para el consumo humano en México. 18 de enero del 2018, de colsan.edu.mx/ Sitio web: http://www.colsan.edu.mx/investigacion/pays/archivo/El_agua_para_consumo_humano_Mexico-2015-07.pdf