Por J. Alberto Castro
Sin agua es imposible vivir por lo que para un país como México, donde gran parte del territorio se cataloga como zona semidesértica y al menos nueve millones de personas no tienen acceso a agua potable, el tema es preocupante.
México tiene de hecho una disponibilidad de 0.1% del total del agua dulce del planeta, aunque con una distribución desigual.
La gran crisis del agua por venir se magnifica, además, porque la contaminación de los cuerpos acuíferos (70%) representa un problema adicional al desperdicio, la poca disponibilidad y la descarga de aguas residuales.
Por otra parte la Comisión Nacional del Agua (Conagua) asevera que cada año caen en México miles de millones de metros cúbicos de agua de lluvia. ¿Por qué no aprovecharlos?
Para autoridades y expertos no es tan sencillo: advierten que en la Ciudad de México muchos ríos fueron entubados y por ello la mayor parte de la precipitación se va directo al drenaje. Además hoy no hay tecnología suficiente para captar, almacenar y aprovechar el agua pluvial.
Otro factor es que en grandes urbes como la Ciudad de México la industrialización y la alta densidad poblacional afectan químicamente el agua de lluvia. Es decir, cada vez que llueve se remueven de la atmósfera partículas, heces fecales y gases emitidos de la actividad volcánica, de los autos, de la industria y una serie de contaminantes que se depositan en la superficie terrestre y techos tras un aguacero.
Por lo anterior el agua de lluvia solo puede usarse para tareas como lavar automóviles y algunos tipos de ropa o para riego, no para el consumo… al menos sin un tratamiento adecuado.
Para revertir esta situación un equipo multidisciplinario de científicos del Instituto Politécnico Nacional (IPN) ha puesto en pie una planta piloto sustentable de tratamiento de agua de lluvias operada con energía solar, que se constituye en una plataforma para el estudio, análisis y creación de alternativas con el fin de resolver el problema estructural del vital líquido, donde especialistas crearon filtros con resinas modificadas con nanotecnología, que purifican el agua de lluvia para aprovecharla en actividades domésticas y, en el corto plazo, para consumo humano.
El innovador proyecto surge en la Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería y Tecnologías Avanzadas (UPIITA) e inicia sus operaciones en 2016: hoy participan nueve especialistas del IPN, la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) y el Instituto Tecnológico de Puebla.
La doctora Issis Claudette Romero Ibarra supervisa los distintos procesos de la planta. En entrevista con Vértigo advierte cómo desde el principio se descartó el tratamiento de agua pluvial con cloro ya que esta sustancia en exceso genera compuestos como los trihalometanos (THM), que en niveles elevados son cancerígenos.
La académica e investigadora comparte que gracias al apoyo del gobierno de la Ciudad de México se creó la planta con recursos que ascienden a casi 15 millones de pesos y actualmente continúan los trabajos con un proyecto de cuatro millones, con los cuales fue posible equipar y adquirir instrumentos y materiales para los diversos proyectos de investigación que se efectúan en este espacio académico-científico.
Posible agua potable
Entre las diversas innovaciones implementadas en la planta la especialista destaca el desarrollo de un sistema de captación de agua pluvial con una estructura en forma de flor, llamada así porque cada uno de los grandes pétalos son una placa metálica que se abre y se cierra. Estas compuertas son parte de un sistema inteligente con sensores que al percibir la lluvia se abren a cielo abierto. Y al dejar de llover se cierran herméticamente para evitar contaminantes, polvo y materia fecal.
Resalta Romero Ibarra la importancia de la implementación de sistemas de captura de agua ya que se requiere la mayor cantidad de agua posible ante los tiempos restrictivos de lluvia.
Otro elemento esencial de esta planta sui géneris es un kit de filtrado, conformado por dos filtros; el primero es de “primeras lluvias”, que aprovecha todo el líquido y lo dispone para uso doméstico; y el segundo filtro está en trámite de patente y con él se obtendrá agua potable. En la planta, añade la politécnica, también existe la opción de generar agua ultrapura sin ningún ion o minerales de uso exclusivo en laboratorios y hospitales.
Jorge Gabriel Vázquez Arenas, doctor en Ingeniería Química y creador de la resina nanométrica para filtrar metales pesados, asegura que los filtros de la planta poseen una alta capacidad para descontaminar y remover bacterias. Además los dispositivos tuvieron un costo de tres mil 500 pesos, cifra mucho menor a lo ofrecido por el mercado. De acuerdo a los contaminantes existentes se pueden diseñar los filtros con materiales nanométricos específicos, de los cuales se obtienen distintas calidades de agua. En la planta también se aplican los métodos de fotocatálisis heterogénea (interacción de la luz con un catalizador) para degradar moléculas orgánicas. En el caso de agua con iones de metales pesados se aplica el método de electroionización para separar estos metales.
El especialista remarca cómo la planta es sustentable por la tecnología de paneles solares, los cuales capturan la radiación y el agua de lluvia. El aprovechamiento de la energía solar beneficia a la planta y abastece a la unidad académica ya que los 60 paneles generan 16 Kilowatts.
Adrián Antonio Castañeda Galván diseñó la aplicación denominada Sistema Integral de Monitoreo de Calidad del Agua (SIMCA), con la cual se pueden controlar los distintos subsistemas de la planta del IPN, como los procesos de tratamiento, flujos de los afluentes al tren de tratamiento, tiempos y llenado de los depósitos. La aplicación funciona en celulares y por control remoto se pueden operar todos los procesos de la planta.
El innovador sistema de control y monitorización ha interesado a las autoridades del Sistema de Aguas de la Ciudad de México (Sacmex) para replicar esta tecnología en sus procesos y monitorear en tiempo real la calidad del agua, a fin de crear un mapa de la calidad del agua en la capital del país.
El IPN y el gobierno de la Ciudad de México instrumentan un plan piloto para instalar plantas sustentables en cuatro escuelas públicas de la capital y posteriormente extender este beneficio a edificios de gobierno, hospitales y casas habitación.
El agua no es accesible a todos
Nuestro planeta azul está cubierto de agua en su mayor parte pero muy poca es dulce y accesible al ser humano. Nueve países poseen 60% de ese recurso esencial, en proporciones muy diferentes: Brasil, Rusia, China, Canadá, Indonesia, Estados Unidos, India, Colombia y la República Democrática del Congo.
El reparto natural de los recursos hídricos en el mundo viene determinado por la geografía y el clima.
México tiene una disponibilidad de 0.1% del total del agua dulce del planeta, aunque con una distribución desigual.
Gran parte del país está catalogada como zona semidesértica y al menos nueve millones de mexicanos no tienen acceso a agua potable.
Fuente: ONU
Dos litros de agua potable al día
El consumo de agua para uso doméstico varía de forma considerable según el país. Los humanos necesitan un mínimo de dos litros de agua potable al día (menos
de un metro cúbico al año) para sobrevivir.
Fuente: ONU