Agua potable a bajo costo: PUCP desarrolla purificador de agua contaminada, que, en segundos, la deja apta para beber
¿Cómo lograr que, durante una emergencia climática o desastre natural, las aguas residuales, empozadas, de acequias, lagunas o charcos puedan estar disponibles para el consumo humano? El ingeniero mecánico Mag. Fernando Jiménez, director de la Maestría en Energía de la PUCP, desarrolló un purificador con potentes ultrafiltros que reducen los niveles contaminantes al mínimo, en pocos segundos. Con tecnología simple y económica, puede satisfacer la demanda de agua para beber de 2 mil personas al día.
Texto:
Rafaella León
“La prueba de fuego era tomar el agua, lo hemos hecho muchas veces y no nos ha pasado nada, el agua está en perfectas condiciones. Eso era lo que queríamos lograr”, afirma el profesor Fernando Jiménez, ingeniero mecánico y director de la Maestría en Energía de la PUCP. Un sistema capaz de purificar agua contaminada y dejarla apta para su consumo en pocos segundos es uno de sus proyectos más recientes e innovadores. La idea surgió como respuesta a la escasez hídrica ocasionada tras el paso del ciclón Yaku a inicios del 2023. El fenómeno climático afectó severamente las zonas norte y centro del Perú, provocando inundaciones y, paradójicamente, dejando sin el vital recurso a miles de personas.
“Un fenómeno natural nos otorgaba una gran cantidad de agua pero que no era bebible. ¿Cómo hacer potable esa agua que no es disponible para beber?”, se preguntó el profesor del Departamento de Ingeniería. Desde sus primeros años en la PUCP, se involucró en proyectos relacionados con energías renovables, eficiencia energética y medio ambiente, y actualmente dirige proyectos de innovación sobre estos temas, enfocado en proponer soluciones para las necesidades nacionales. “El problema nos obligó a revisar tecnología y desarrollar componentes y dispositivos enfocados en que tenían que ser útiles para emergencias, asequibles para zonas rurales. Ahora tenemos un equipo ya desarrollado que está en etapa de validación y pruebas de campo”, señala.
Sin tecnología sofisticada ni costosos procesos
Lo interesante de este prototipo es que no solamente sirve para limpiar agua, sino que básicamente potabiliza el recurso que se encuentra en acequias, lagunas y charcos. Este incluye un potente ultrafiltro con capacidad para filtrar 1 millón de litros y dejar el agua libre de partículas contaminantes, además de bacterias y virus. “Toda la tecnología que existe en el mercado para potabilizar agua implica contar con grandes pozas de sedimentación, utilizar productos químicos, requiere de tiempo para poder hacer que el equipo sea operativo o equipos muy costosos como los de ósmosis inversa. Nosotros apostamos por un equipo transportable que requiere de poca energía”, explica Jiménez, jefe del Servicio de Análisis Energético y Ambiental de la PUCP.
Fue así que identificó y armó un equipo con componentes asequibles, ultrafiltros que están disponibles en el mercado y prefiltros que absorben componentes químicos. Asimismo, desarrolló paneles fotovoltaicos. “Sin necesidad de contar con tecnología de punta, este equipo permite sacar agua de una charca y, en menos de 30 segundos, tenerla disponible para beber. Otro gran logro es que no necesitamos de almacenamiento o procesos costosos para su conservación”, añade el experto.
El problema nos obligó a revisar tecnología y desarrollar componentes y dispositivos enfocados en que tenían que ser útiles para emergencias, asequibles para zonas rurales".
Ultrafiltros purifican 4 mil litros de agua al día
La tecnología que se utiliza en el potabilizador de agua implica un proceso de ultrafiltrado, grueso o fino, en función de las características del agua. El prototipo genera 4 mil litros de agua al día, lo que permite satisfacer la demanda de 2 mil personas cada 24 horas, a un valor aproximado de 4 céntimos por cada litro obtenido. “Ese ultrafiltro dura más de 1 millón de litros; con un consumo de 2 mil personas, dura de 6 a 8 meses. Es una tecnología de acceso en zonas no solo de emergencia sino rurales, donde el agua potable puede no estar disponible”, añade Jiménez.
Una vez construido el primer diseño, había que probarlo. “Hicimos una prueba ácida, muy rigurosa. Al agua le echamos tierra, materia orgánica, fertilizantes, y, adicionalmente, le pusimos efluentes y residuos fecales. Según la prueba del laboratorio, el agua no tenía signos de vida, significaba que había desaparecido todo lo que podía hacer daño al organismo”, asegura el profesor. Asimismo, probaron con metales pesados y otros componentes que trae el agua; se hizo la evaluación y se habían reducido. Posteriormente, lo hemos ido perfeccionando hasta obtener agua en perfectas condiciones”, dice.
El equipo no requiere personal especializado ni tecnología sofisticada. “Los componentes son bombas, tubos, filtros, válvulas, un contador de agua, un tablero eléctrico. Lo importante es la simpleza para el fabricante y para el operario, que puede ser una ama de casa, un profesor, alumnos de un colegio, con una supervisión para que no baje la calidad del agua”, finaliza el ingeniero Jiménez.
Proyectos de innovación desde la PUCP
Durante la pandemia por la Covid-19, el Mag. Fernando Jiménez y su equipo de ingenieros desarrollaron, en total, 80 plantas de oxígeno medicinal, disponibles para satisfacer la necesidad de oxígeno de 2 mil pacientes atendidos simultáneamente.
Asimismo, elaboraron purificadores de aire con filtros que capturan moho, polvo, alérgenos y virus (reduciendo la contagiosidad a menos del 2%), y con ahorro de un tercio de energía eléctrica.
Recientemente, en colaboración académica internacional entre China, Alemania y Perú, ingenieros de la PUCP, entre ellos el Mag. Jiménez, desarrollaron nanoestructuras para transductores, la base de sensores inteligentes para múltiples aplicaciones industriales y médicas en el Perú.
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