Extracción de agua potable del aire

La extracción de agua potable a partir del aire

Universidad San Buenaventura Cali Juan David Serna Quilindo, 30000069653

noviembre de 2021

Resumen

El presente artículo se ha concebido en un contexto de las condiciones y desafíos en América Latina y el Caribe por la sostenibilidad de los recursos hídricos; además del proceso que se lleva a cabo para conseguir la extracción del agua que esta suspendida en el aire y su respectiva potabilización para el consumo humano, finalizando con la presentación de prototipos en desarrollo que cumplen con esta función; al igual que maquinaria que ya está en funcionamiento y en el mercado.

Introducción

La falta de agua potable es un problema muy grave en determinadas zonas del planeta. Existen lugares en los que su escasez provoca graves enfermedades por el hecho de tener que consumir agua en condiciones insalubres. En otros casos, aún más graves, su carencia es tal que obliga a las poblaciones a emigrar sino quieren verse condenados a una muerte segura.

La capacidad de convertir la humedad existente en el aire en agua que sea apta para el consumo humano, es uno de los retos que aportara al futuro. Un futuro cada vez más próximo, puesto que ya son realidad algunas iniciativas que son capaces de lograrlo, aunque su implantación a gran escala aún parece bastante lejana.

Se busca hallar un método el cual permita la extracción a gran escala del agua que este suspendida en el aire, un método o máquina que permita trabajar en lugares con condiciones difíciles, sacando el mayor provecho y beneficiando a poblaciones con escasez de agua potable.

Desarrollo

¿Escasez de agua en Latinoamérica?

América Latina y el Caribe cuentan con la cobertura más alta de agua potable de las regiones en desarrollo (94%). Sin embargo, los índices de cobertura varían ampliamente entre países y entre las zonas rurales y urbanas de un mismo país, por ejemplo, “en Uruguay más del 96% de la población cuenta con acceso a instalaciones de saneamiento mejoradas, a comparación de la población en Bolivia (46%) y casi la cuarta parte en Haití (24%)”. (El País, 2015)

El acceso a agua y saneamiento en América Latina todavía es insuficiente. Además, se puede observar diferencias grandes de cobertura dentro de muchos países. Según el programa conjunto de monitoreo de agua y saneamiento de la OMS y de UNICEF, en 2014 el porcentaje de la población que tenía acceso a una fuente mejorada de agua variaba entre el 54 % en Haití y el 100 % en Argentina, Uruguay o México. En total, 50 millones de personas o el 9 % de la población de América Latina y el Caribe no tenía acceso a una fuente mejorada de agua, los países con el menor acceso al agua potable de América Latina son: Haití, República Dominicana, Nicaragua, Ecuador, Perú y Bolivia.

Figura 1. Cobertura de agua y saneamiento (definición amplia) en diversos países de América Latina en 2014. Fuente: World Health Organization (WHO)/UNICEF   

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A pesar que Latinoamérica cuenta con alrededor del 31% de las fuentes de agua potable en el mundo, podría ser una de las regiones más afectadas en la eventual crisis provocada por cambio climático, por el posible aumento de las inundaciones y sequías, la reducción de la superficie agrícola y una posible pérdida de terrenos ubicados en zonas de baja altitud.

Según datos del Banco Mundial, en 2050, cerca de mil millones de personas vivirán en ciudades con escasez de agua, esto sucederá en gran medida por el cambio climático, pero además por un aumento de la población y, en consecuencia, la creciente demanda a la que se enfrentará el agua potable y el aumento de aguas residuales.

No obstante, es necesario insistir en la necesidad de mejorar drásticamente los índices actuales de tratamiento de aguas, puesto que la falta de dicho tratamiento ocasiona daños ambientales, afecta la salud humana y genera pérdidas económicas.

Actualmente, solo el 20% de las aguas residuales de América Latina recibe tratamiento, para aumentar esta cifra el gobierno de Brasil realiza su aporte con una fuerte inversión en plantas de tratamiento de agua, como parte de la segunda fase del Programa de Aceleración del Crecimiento Nacional de Brasil, se está financiando la construcción y modernización de infraestructura, que contempla soluciones para el sector de agua y aguas residuales a una gran escala.

¿Agua del aire, una posible solución?

En muchas partes del mundo se registran bajos niveles de precipitación y se dispone de recursos limitados de agua dulce, pero en cambio se cuenta con elevados niveles de humedad y viento.

Esta innovación tiene el potencial de mejorar la calidad de vida, permite producir agua extrayendo la humedad del aire mediante un proceso de condensación. En primer lugar, la máquina absorbe el aire que pasa por filtros para evitar la máxima filtración de suciedad para luego depositarlo en un sistema que enfría una serie de placas sobre las que se condensa la humedad del aire, y así formando agua que fluye hacia filtros de sedimentos, filtros de carbón, y el último proceso (Mineralización) que consiste en agregar una serie de

minerales esenciales al agua para su completo tratamiento y llega a un tanque colector, lista para el consumo humano.

Figura 2. Diagrama de funcionamiento de la extracción del agua a partir de la humedad

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Existen condiciones ideales para el Sistema de Producción de Agua; una máquina puede producir unos 1.000 litros diarios si la velocidad del viento es de 35 km/h y se registran niveles medios de humedad. La tecnología no requiere ningún otro insumo externo aparte del viento, no produce residuos y es completamente ecológica.

Proyectos, sus funcionamiento y ventajas

1. Eole Water: es una empresa francesa que ha desarrollado un prototipo de generador eólico capaz de extraer agua potable sólo mediante el aire, así de sencillo. Marc Parent, el fundador de esta empresa, ha estado trabajando en diferentes prototipos desde 1997, cuando vivía en la isla de San Bartolomé, en las Antillas francesas. Estudiando diferentes máquinas de aire acondicionado, empezó a pensar en un método para condensar el agua en zonas sin acceso a la red eléctrica.

• Funcionamiento: El prototipo se basa en un aerogenerador con una potencia de 30-kW que alimenta a todo el sistema. El método de funcionamiento es el siguiente: El aire penetra a través de unas rejillas de ventilación situadas en el cono del morro de la turbina. Posteriormente se calienta por un generador para producir vapor. El vapor pasa a través de un compresor de refrigeración que genera el vapor condensado en forma de agua. El agua producida es enviada por medio de unas tuberías hasta unos tanques de acero inoxidable de almacenamiento donde se filtra y se purifica.

Es capaz de producir de 500 a 800 litros de agua potable al día a partir del aire seco del desierto.

• Ventajas: La ventaja de este aerogenerador es que la tecnología empleada por la empresa que lo construye se compone de máquinas ya existentes, pero conectadas entre sí. Además, la instalación es autónoma; lo que hace que sea especialmente aprovechable para comunidades remotas, como zonas desérticas y zonas de desastres naturales donde no hay electricidad.

1. Aquaer: El generador de agua potable por condensación del vapor de agua "Sistema Aquaer" -diseñado para trabajar incluso en climas desérticos-

• Funcionamiento: El sistema obtiene agua potable condensando la humedad absoluta del aire con el apoyo de una instalación frigorífica. Este sistema es adecuado para todo tipo de plantas, desde los grandes consumos de poblaciones hasta los pequeños consumos, inclusive los destinados a cubrir las necesidades del hogar o pequeños asentamientos.
• Ventajas: La particularidad de los Generadores Aquaer es que no necesitan agua de otras fuentes, puesto que obtienen la humedad del aire, lo cual posibilita trabajar en climas desérticos.

1. Fresh Water: Somos una iniciativa de innovación tecnológica, impacto social y ambiental, que busca una mayor inclusión social, entregando agua purificada del aire a comunidades localizadas en zonas remotas sin agua.

• Funcionamiento: Esta tecnología permite obtener agua de la atmósfera con sólo conectarla a una fuente eléctrica 220V, o bien, a través de su propia batería o fuente solar, sin tener la necesidad de conectarse a una red de agua potable, ni depender de la logística y abastecimiento de botellones o camiones aljibes. Lo que hace este sistema es recuperar el agua suspendida en el aire mediante el fenómeno de la condensación a presión ambiental. Posteriormente y empleando etapas de filtrado, purificación y esterilización, provee agua purificada con altos estándares de calidad (vertiente).
• Ventajas: Fresh Water permitirá que una familia pueda obtener entre 9 a 28 litros diarios de agua purificada, ilimitada y sin caducidad en el tiempo, sin sodio, preservantes, metales o químicos. Además, puede ser instalada en cualquier hogar y no requiere más atención que la que se entrega a cualquier electrodoméstico actual

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Conclusiones

A partir de la investigación podemos concluir que el agua, siendo un recurso tan esencial puede escasear si seguimos con el mal uso que le damos al medio ambiente y si continuamos con el consumismo masivo que cada vez es mayor debido a la creciente población.

Millones de personas se enfrentan con el problema de escasez de agua, esto sucede en gran medida por el cambio climático, solo en América Latina 34 millones de personas en zonas rurales no poseen un acceso directo a agua potable y alrededor del mundo dos millones personas, sólo tienen acceso a aguas contaminadas lo que genera que el 80% de las enfermedades en países en desarrollo sean causadas por falta de agua limpia y saneamiento inadecuado de las mismas.

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