DESTILADOR SOLAR


Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
Área de participación: Medio Ambiente

Asesor: ROSALIA ORNELAS ENRÍQUEZ

Autor: Ian Alfonso Gonzalez Velazquez ()

Grado:

Resumen

Hoy  en día el tema de la escasez del agua es muy importante ya que, si no la cuidamos podemos acabar con ella y por tanto con la humanidad. Es sabido que sólo el 2.5% del agua en el mundo es dulce, el resto es salada y no es buena para consumirse.

Me di a la tarea de investigar más a fondo acerca de los beneficios de un destilador solar, ya que no sabía que utilizando la luz solar podemos obtener agua pura. Voy a fabricar un destilador casero para limpiar unos cuántos litros de agua salada y comprobar que se puede utilizar para el consumo humano.

En muchas regiones del mundo que son costeras como; Israel, España, Arabia y Los Emiratos Árabes, se abastecen de agua dulce utilizando la energía solar, a través de la destilación.

Pregunta de Investigación

¿En realidad, se puede obtener agua potable utilizando un destilador solar?

Planteamiento del Problema

Hoy en día la escases de agua potable es muy alarmante, ya que ocupa el primer lugar de preocupaciones para la población.
Existe una gran demanda de agua potable, pero del total de agua que existe en el mundo, solo el 2.5% es potable y el resto es salada, por lo cual no es apta para consumirse.
Desde hace mucho tiempo se ha buscado experimentar con la luz solar y se está comenzando a enternder la importancia de este valioso recurso.

Antecedentes

El agua
Tres cuartas partes de la tierra están compuestas de agua. Sin agua, la Tierra sería un desierto. Encontramos agua prácticamente en todos los rincones de la biosfera pero solo 2.5% de su volumen es dulce, distribuido entre lagos, ríos, capas (acuíferos) y humedad del suelo, casquetes polares, glaciares y la atmósfera.
El otro 97.5% del volumen total de agua es salada, y se halla principalmente en mares y océanos. Cuando el agua de lluvia llega a la tierra tiene dos caminos. El primero corresponde a su deslizamiento por la superficie en un proceso conocido como escurrimiento pluvial. Los estanques, arroyos, ríos y otros depósitos de agua de la Tierra constituyen las aguas superficiales. La segunda vía para el agua de lluvia en su filtración. El agua penetra en el suelo y queda retenida como una esponja. De allí la toman las plantas y mediante el proceso de transpiración la retornan a la atmósfera.
Escasez del agua
EL consumo desmedido de agua dulce por parte de las ciudades ocasiona un verdadero desastre ecológico que puede ser irreversible, ya que produce no sólo la desaparición de lagos y ríos, sino también la extinción de las especies vegetales y animales presentes en su hábitat original.
Tanto para el consumo humano como para algunos usos industriales y comerciales, no sólo importa la cantidad de agua, sino su calidad. El término calidad hace referencia a la composición del agua, la cual es afectada por la concentración de sustancias producidas por los procesos naturales así como por las actividades humanas.
El requerimiento de agua dulce es uno de los problemas más críticos que enfrenta la humanidad, dada su esencial intervención no sólo en la actividad agrícola, que es la primera gran consumidora del recurso, sino también para la actividad industrial y el consumo doméstico

La escasez del agua ocupa el primer lugar de preocupaciones en el mundo ya que se calcula que para el 2025, casi 2,700 millones de personas sufrirán una severa escasez éste vital líquido

Desde diciembre del 2010 la Asamblea General de las Naciones Unidas declaró al 2013 como el Año internacional de la Cooperación en el cuidado del Agua. Como reflejo de esa declaración el 22 de marzo se celebró también el día Mundial del agua 2013.

El Objetivo es crear conciencia tanto de las posibilidades de una mayor cooperación como de los desafíos que enfrenta la gestión del agua debido al aumento de la demanda de acceso. La destilación es una técnica que contribuye al logro de este objetivo.

 

DESALINIZACIÓN DEL AGUA

Existen muchas teorías desde tiempos muy remotos, personas muy importantes han hablado de este tema.

DESTILADOR SOLAR

Un Destilador Solar es un sistema muy sencillo y eficiente que permite reproducir de manera acelerada los ciclos naturales de evaporación y condensación del agua, que al utilizarlos de manera controlada, se puede obtener agua pura.

Este proceso quita las sales, elimina residuos de hongos, bacterias, virus y demás contaminantes, obteniendo agua apta para consumo humano.

El principio básico de la destilación de agua por el Sol es simple, aunque efectivo, tal como imitar la forma natural de hacer la lluvia. La energía del Sol calienta el agua al punto de evaporación. Al evaporarse el agua, el vapor se eleva condensándose en la superficie del cristal o del plástico. El proceso elimina todas las impurezas, como sales o metales pesados, y elimina microbios. El resultado final es agua tan limpia como la del agua de lluvia.

 

 

 

Los primeros destiladores solares de agua de mar, datan de la época de los antiguos griegos. Estos ponían una lámina delgada ámbar sobre estanques de agua de mar. Así se producía la condensación de ésta y se obtenía agua destilada o agua dulce.

En México la destilación solar se ha desarrollado en proyectos de investigación en centros, institutos e instituciones gubernamentales con el propósito de proveer de agua potable a comunidades costeras.

Los principios de la destilación solar pueden ser aplicados en distintas escalas; desde destiladores pequeños domésticos para obtener unos cuantos litros de agua al día hasta grandes instalaciones con los que obtener varios metros cúbicos diarios.

Actualmente existen grandes instalaciones de este tipo que se han desarrollado en diversas zonas del mundo con escasez de agua pero con acceso al mar como Israel, Islas Canarias (España) y en diversas islas áridas del mediterráneo entre otras.

Nuestro proyecto de Destilador Solar posee dos vertientes y una superficie de 2 m2 y está pensado para suministrar de entre 6 y 8 lts. diarios de agua pura.

Su construcción implica sólo materiales locales, por lo cual su costo es bajo. Las tareas de limpieza y mantenimiento del mismo pueden ser realizadas una vez por mes, empleando no más de 10 minutos.

Los destiladores solares eliminan: sales y minerales, metales pesados, bacterias y parásitos (E.Coli y Giardia).

El funcionamiento de un destilador solar es simple, sólo requiere orientarlo adecuadamente para aprovechar al máximo la intensidad de la radiación solar y obtener una mayor producción de agua dulce, siendo necesaria una limpieza diaria y recargarlo de agua salada al inicio de su operación.

El agua obtenida en un destilador solar adquiere un mejor sabor con relación a la obtenida por la evaporación tradicional, ya que se lleva a cabo una vaporización natural debido al calentamiento solar directo del agua salada. Esto da como resultado un ph ligeramente alto, y le concede un sabor excelente al agua en comparación con otros métodos de desalinización.

Objetivo

Diseñar y construir un dispositivo que nos permita obtener agua dulce, pero utilizando la luz del sol.
Crear conciencia, de que el agua se esta escaseando, debido a que no se utiliza con responsabilidad, pero que podemos obtener agua pura utilizando la destilación solar.
Queremos despertar el interés de más personas para que éstas desarrollen mejores destiladores, más eficientes y económicos.

Justificación

Me intereso este tema debido a que últimamente he escuchado mucho hablar de la escasez del agua, tanto para el uso diario como para tomar.
En mi casa siempre dicen que tenemos que cuidarla por que se va a acabar pronto y tratamos de reutilizar la que se puede, ya sea para las plantas u otro uso.
Un día visitando unas exposiciones, escuche que hablaban mucho de este tema y también de que se podía diseñar un aparato que podía convertir el agua salada en agua potable para beber, así que me di a la tarea de investigar este tema, ya que quiero comprobar si realmente podemos convertir el agua salada en dulce pero utilizando la luz del sol.
La energía del sol calienta el agua salada y se produce vapor de agua; éste al enfriarse, se condensa en forma de gotas, las cuales se recuperan, se enfrían y dan como resultado agua líquida lista para consumirse libre de sal.

Hipótesis

Si podemos utilizar un método sencillo y económico para obtener agua potable, entonces se obtendrían grandes beneficios para las personas.

Método (materiales y procedimiento)

MÉTODO
Materiales
1. recipiente de plástico o de vidrio transparente, redondo de preferencia y ancho
2. esmalte negro mate
3. sal común
4. vaso pequeño de vidrio transparente
5. plástico transparente grueso para cubrir el recipiente y una cuerda
6. plumón de tinta negra
7. agua
8. un agitador
9. piedra de río pequeña 10. Una regla

Procedimiento:
1. Toma un recipiente de plástico o de vidrio transparente, cubre el fondo y las partes laterales con el esmalte negro a una altura de un centímetro y deberás dejarlo secar. El esmalte debe ser resistente al calor y no debe ser tóxica.

2. Prepara el colector de agua destilada. Toma el vaso pequeño de vidrio transparente y con el plumón negro pinta una raya en cada centímetro de abajo hacia arriba y escribe un número, deja secar. Pon agua en el vaso y, en cada marca, mide o pesa la cantidad de ésta y anota el resultado

3. Prepara el agua salada, colocamos un recipiente transparente en el interior del recipiente pintado, vertimos el agua hasta alcanzar el nivel marcado o el que se requiera.

4. Vuelve a vaciar en otro contenedor y mide el volumen del agua. Para formar una solución salina como el agua de mar, agrega 35 gramos de cloruro de sodio (sal común) por cada litro de agua. Una vez hecho esto se disuelve la sal en el agua.

5. cuando se forme el agua salada vuelve a vaciarla en el fondo del recipiente transparente.

6. coloca el vaso marcado en el centro del recipiente sobre el agua salada.

7. Cubre con el plástico transparente grueso y sujétalo.

8. coloca la piedra de río sobre el plástico, procura hacerlo en el centro.

9. Por último ajusta el plástico para que se cuelgue y su pendiente interior haga que el agua que se forme por condensación resbale hacia el interior del vaso.

  1. Como se puede observar en esta imagen estamos representando como es que una vez que el agua salada se evapora, se condensa y al hacerlo se vuelve agua pura y limpia .

Galería Método

Resultados

Una vez que en  el destilador solar se empiece a producir  vapor de agua y esté se convierta en líquido, vamos a ir registrando en el vaso colector el volumen del agua que vayamos obteniendo.

Vamos a anotar la cantidad de agua que se va acumulando durante el día, pero mientras el sol este fuerte, ya que si está nublado no podemos registrar resultados, ya que dependemos de la luz solar.

Al principio nos costó mucho poder echar a andar nuestro proyecto, debido a que los días han estado muy fríos y nublados, lo cuál es muy malo ya que nuestro proyecto depende de la luz solar, pero que sea intenso  ,ya que a veces hay sol pero no calienta.

Mientras estuvimos investigando la verdad es que me resultaba difícil creer que podíamos obtener agua dulce del agua salada, es decir que podíamos quitarle la sal al agua.

Justo los días que ya hice sol, mi mamá sacaba el destilador solar al patio como a las 10:00 de la mañana, pero los  2 primeros días no se producía nada. Mi papá me ayudo a checar mi destilador y nos dimos cuenta que el plástico no estaba bien sujetado y por una ranurita le entraba aire, esto hizo que el destilador no funcionara.

El tercer día una vez ya arreglado el desperfecto, mi mamá volvió a sacar el destilador y cuando yo llegué de la escuela me di cuenta de que el destilador funcionaba, ya que ya había tres centímetros de agua. Esto me pareció muy interesante ya que todavía no lograba explicarme el por que pasaba esto.

Yo ya había escuchado acerca de los estados físicos del agua, pero hasta ahí entendí cómo  funcionaba mi destilador solar , ya que el sol evapora el agua y luego se condensa , y al hacerlo cae en el recipiente graduado el agua limpia.

Conforme fueron  pasando los días seguimos utilizando el destilador y por tanto se fue acumulando más agua pura.

Existen diferentes tipos de destiladores solares, nosotros utilizamos uno sencillo, pero muy efectivo.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

Este tema me gusto mucho, ya que aunque en muchos lugares, principalmente en las costas utilizan estos destiladores yo no sabía que eran y para que servían. Conforme mi papá me fue explicando de que trataba me fui interesando más y le dije a mi papá que me gustaría investigar acerca del tema.

Cuando vi los materiales que iba a necesitar se me hicieron tan sencillos que no sabía cómo  estos materiales tan sencillos iban a hacer que obtuviéramos agua limpia.

La verdad es que mientras investigaba acerca de este tema me di cuenta de que se están creando muchas formas para cuidar nuestro medio ambiente, principalmente que cuidemos el agua, ya que es triste pensar que el agua se está escaseando, debido al inminente crecimiento de la población.

Estoy contento de haber investigado sobre este tema porque así como yo no sabía de la problemática tan grande acerca de la escasez del agua muchas personas tampoco lo saben. También puedo enseñarles como construir un destilador solar y los beneficios que éste trae. Hoy en día se le está dando mucha importancia a la energía solar y se están diseñando aparatos que utilizan la luz solar, lo cual es muy importante ya que nuestro mundo se está dañando mucho, pero gracias a la energía solar podremos detener un poco tanto daño.

Bibliografía

BIBLIOGRAFÍA

DESAFIO ECOLÓGICO, PRIMERA EDICIÓN, 2014, Agencia Promotora de Publicaciones, S.A de C.V.

http://www.sitiosolar.com/

www.energizar.org.

http://www.ciclohidrologico.com/evaporacin

Colección sello de arena, ed. terracota



DESTILADOR SOLAR


DESTILADOR SOLAR

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography