lunes, 25 de febrero de 2008

Filtrado de agua: útil, bonito y barato

En rumbo de contestar la pregunta : ¿cómo hacer un filtro de agua?, encontré algunos ejemplos interesantes e innovadores.

Un ejemplo inspirador es el de Abul Hussam, profesor de química en la Universidad George Mason, en el estado de Virginia, que diseño y construyó un económico sistema de filtración de agua en países pobres como Bangladesh, de donde es originario, y donde entre 77.000.000 y 95.000.000 de personas beben agua contaminada con arsénico.

El filtro SONO funciona sin electricidad. Está compuesto de dos cubos, uno dentro de otro. El cubo superior se llena con arena común de río y una composición matriz de hierro que sirve como activante para eliminar el arsénico. El cubo inferior contiene carbón vegetal para remover las impurezas orgánicas. Ambos cubos contienen arena fina de río y astillas de ladrillo para eliminar partículas finas y estabilizar el flujo del agua. El filtro SONO se fabrica en Bangladesh con materiales básicos locales y cuesta entre 35 y 40 dólares. Produce 20 litros de agua limpia por hora, exige poco mantenimiento y dura al menos cinco años. Es también “ecológico” en el sentido de que no produce ningún desperdicio peligroso.

Otro ejemplo impresionante es el Lifestraw, que consiste en un tubo de plástico con siete filtros: mallas graduadas con agujeros cuya anchura es de 6 micrones (un cabello humano mide de 50 a 100 micrones de ancho) seguido por otro a base de resina impregnada con yodo y otro a base de carbono activo. El artilugio puede llevarse colgado del cuello y dura un año.

Lifestraw no es perfecto, pero filtra al menos el 99,99% de los múltiples parásitos y bacterias que viven en el agua, los demonios causantes de la mayor parte de los casos fatales de diarrea.

Es menos efectivo contra los virus, que son mucho más pequeños y causan enfermedades como la polio y la hepatitis. Tampoco filtra metales como el arsénico, y a través suya el agua tiene un ligero sabor a yodo (lo cual no es necesariamente una cosa mala teniendo en cuenta la gran deficiencia de yodo que existe en algunas partes del mundo).

Se puede fabricar por un costo de aproximadamente 3 dólares estadounidenses (menos de 2,50 Euros) pero necesita más pruebas de campo.

Para finalizar, un pequeño experimento de cómo hacer un filtro con materiales caseros. La idea es usar 2 botellas y en una de ellas poner un filtro a base de arena, carbón y un filtro para café (o una servilleta de tela). Ojo, el agua obtenida está filtrada pero no es potable. se recomienda agregar 1 gota de cloro por litro.



Este filtro al parecer tiene distintas variaciones. Es posible hacer varias capas que mejoran el resultado del filtrado.

Por ejemplo, puede agregarse primero una capa de grava, arriba arena gruesa, luego arena fina y hasta arriba, carbón vegetal molido (o si se consigue, carbón ineral o activado). En el pico de la botella puede incluso agregarse algodón (para luego colocar la tapa perforada) u otra tela o membrana (sujeta al pico con alguna liga).

Se calcula que un filtro de este tipo dure alrededor de 3 o 4 meses; despues debe cambiarse el relleno.

Para uso en comunidades rurales estos mismos principios se han aplicado a lo que se conoce como filtros biológicos de arena. La diferencia estriba en su capacidad y algunas mejoras en la salida de agua limpia.

Filtrado de agua

Encontré esta nota del NRDC (Consejo para la Defensa de Recursos Naturales) acerca del filtrado de agua en hogares y algunas características de los filtros disponibles en el mercado.

Ellos recomiendan pedir al proveedor de agua un exámen de calidad del agua (el cual en USA, aunque cuesta, está legislado que la compañía debe hacerlo y entregarlo; pero en México dudo que exista algo así por el momento).

Se supone que con esa información puede realizarse una selección más certera del equipo de filtrado.

Los filtros de agua para el hogar generalmente entran en una de dos categorías: unidades para el punto de entrada, que tratan el agua antes de que sea distribuida en toda la casa; y unidades para el punto de uso, que incluyen filtros de mesa (por ejemplo, jarras con filtro), filtros para grifos y unidades bajo el fregadero. Algunos filtros usan más de un tipo de tecnología de filtración. Como regla general, busque filtros que ostenten en la etiqueta la norma 53 de la NSF/ANSI y que estén certificados para eliminar el (los) contaminante(s) en el agua que pudieren ser dañinos.

Entre los filtros que hay disponibles están los siguientes:

  • Filtro de carbón activado

    Cómo funciona : Carbón con carga positiva muy absorbente en el filtro atrae y atrapa muchas impurezas.

    Dónde se usa : Unidades de mesa, filtros para el grifo y unidades bajo el fregadero.

    Elimina : Malos sabores y olores, incluso cloro. Los filtros certificados con la norma 53 también pueden reducir sustancialmente muchos contaminantes peligrosos, incluso metales pesados como el cobre, el plomo y el mercurio; productos derivados de desinfectantes, parásitos como la Giardia y el Criptosporidio ; pesticidas; radón; sustancias químicas volátiles como el metil tert-butil éter (MTBE), el diclorobenceno y el tricloroetileno (TCE).


  • Suavizante de intercambio de cationes

    Cómo funciona : "Suaviza" el agua dura cambiando minerales con una carga positiva fuerte por uno con menos carga.

    Dónde se usa : En toda la casa, unidades de punto de entrada.

    Elimina : Calcio y magnesio, que forman depósitos minerales en las tuberías y accesorios, así como bario y algunos otros iones que pueden causar riesgos para la salud.


  • Destilador

    Cómo funciona : Hierve el agua y recondensa el vapor purificado.

    Dónde se usa : Unidades de mesa o de punto de entrada a toda la casa; se pueden combinar con un filtro de carbón.

    Elimina : Metales pesados como el cadmio, cromo, cobre, plomo y mercurio así como arsénico, bario, fluoruro, selenio y sodio.


  • Ósmosis en reversa

    Cómo funciona : Una membrana semipermeable separa las impurezas del agua. (Nota: Esta técnica de filtración desperdicia una cantidad sustancial de agua durante el proceso de tratamiento.)

    Dónde se usa : Unidades bajo el fregadero; a menudo en combinación con un filtro de carbón o unidad de desinfección ultravioleta.

    Elimina : La mayoría de los contaminantes, incluyendo ciertos parásitos como el Criptosporidio y la Giardia ; metales pesados como el cadmio, cobre, plomo y mercurio; y otros contaminantes, incluso arsénico, bario, nitrato/nitrito, perclorato y selenio.


  • Desinfección ultravioleta

    Cómo funciona : La luz ultravioleta mata las bacterias y otros microorganismos.

    Se usa en : Unidades bajo el fregadero; a menudo en combinación con un filtro de carbón y cedazo de sedimentos.

    Elimina : Bacterias y parásitos; los sistemas clase A protegen de bacterias y virus dañinos, incluso Criptospporidio y Giardia , mientras que los sistemas clase B están diseñados para hacer inactivas las bacterias que no causan enfermedades.


Estas son las opciones comerciales, pero ¿y si quiero hacer mi propio filtro de agua?

martes, 19 de febrero de 2008

¿De dónde sale el cloro?

Ahora que estaba leyendo de potabilización de agua, se menciona como método el de cloración. Para ello, siguiendo nuestro instinto de consumo industrial, que más fácil que ir al supermercado y conseguir una botella con cloro. Pero ¿y si cierra el super o por alguna razón dejan de producir cloro, o estoy en una región donde no lo venden; entonces de donde lo saco?

Por fortuna alguién se dió cuenta del problema y publicó un proceso para producir cloro de forma rústica (bien por el IPN). es un sencillo proceso de electrólisis usando materiales comunes. El producto es una solución de hipoclorito de sodio al 0.5-0.8% que puede verterse en un tinaco.

Incluso en lugar de la bateria de carro podría usarce una fotocelda, pero en fin. Chequenlo.

GUIA BÁSICA PARA LA ELABORACIÓN RUSTICA DE CLORO PARA POTABILIZAR ...

Potabilización del agua

Los tratamientos del agua para desinfectarla y hacerla aprovechable para el consumo humano directo ocupan un lugar importante dentro del desarrollo actual de la ciencia.

En la selección del tratamiento más adecuado para la desinfección del agua para el consumo humano deben tenerse en cuenta diversos aspectos, como el nivel de riesgo a la salud de la población, el consumo energético, los costos y la eficacia, entre otros.

Métodos

1. Filtración.
se utiliza desde el siglo xix para eliminar la turbiedad, los quistes y los protozoos, pero no es eficaz para suprimir las bacterias o los virus. Los filtros de arenas y multimedias minerales son lentos y poseen cierta acción eliminadora de bacterias pero necesitan mucho espacio para la purificación de aguas fluviales. Estos filtros retienen tierra, arena y algunas impurezas, pero dejan pasar algunos microorganismos y las sustancias químicas disueltas.

Filtros de carbón activado: Empleado como material filtrante elimina olor, sabor y color del agua.


2. Ebullición.
logra la eliminación de los elementos patógenos que se transmiten mediante el agua.
No obstante, hervir el agua consume grandes cantidades de combustible, lo que provoca una agresión contra la vegetación por el uso de la leña, y un incremento de la contaminación atmosférica por el empleo de la leña o el keroseno, además de requerir gran esfuerzo personal en su aplicación.

3. Cloración (t
ratamiento con cloro). Es muy efectivo para eliminar microorganismos patógenos y oxidar la materia orgánica presente en el agua, y mantiene una concentración residual de cloro en el agua que previene contra un nuevo crecimiento microbiano y la contaminación del agua con posterioridad a su tratamiento. Por otra parte, requiere de una dosificación específica, para lo cual no siempre se cuenta con el técnico calificado. De aplicarse una dosis excesiva, el sabor y olor del agua se afectan y se introducen riesgos para la salud. Dosis deficientes pueden ser ineficaces. La introducción del almacenamiento del cloro en la vivienda produce un riesgo adicional. El tratamiento con cloro resulta eficaz y económico en ciudades con sistemas de distribución de agua, por su procesamiento centralizado.

4. Ozonización (t
ratamiento con ozono). El ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone rápidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo. El primero destruye la materia orgánica. Resulta ser un método eficaz, aunque requiere de equipos específicos y un alto costo relativo.

5. Tratamiento con luz ultravioleta.
El uso de la luz ultravioleta es seguro y no presenta riesgos de manipulación, el agua tratada no se altera en olor ni sabor y la desinfección es rápida, aunque requiere de energía eléctrica para las lámparas. La radiación ultravioleta es efectiva contra un gran espectro de microorganismos y no genera subproductos en su utilización, ni al agua ni al medio. La tecnología actual permite obtener suficientes niveles de energía eléctrica en regiones apartadas, con el uso de sistemas solares fotovoltaicos. Las lámparas ultravioleta para uso germicida están diseñadas para generar radiación en la zona del espectro que produce daños en los ácidos nucleicos de los microorganismos y protozoos, lo cual inhibe la reproducción de los organismos.

Referencias

Potabilización del agua: aplicación de la energía solar y la luz ultravioleta
CARACTERISTICAS DEL AGUA Y PROCESOS DE POTABILIZACION
Norma mexicana para potabilización del agua
nmx-aa-135-scfi-2007 (PDF)
Aqua purificacion systems
Evi



lunes, 18 de febrero de 2008

Preguntas acerca del agua

Es tan trivial abrir un grifo para que el agua salga y la tomemos, o aunque nos duela, la desperdiciemos.

Pero ¿cómo es que sucede este milagro? ¿De dónde vine el agua? ¿Por dónde viaja? ¿Qué le pasa en el camino? ¿Cómo se almacena en las viviendas? ¿que cuidados hay que tener con los tinacos y las tuberías para evitar la contaminación? ¿será posible reciclar el agua de la regadera para usarla en el inodoro?

Incluso ahora que están de moda las botellas plásticas con agua, ¿por qué tiene caducidad el agua? ¿cuanto tiempo puede estar envasada? ¿da lo mismo que este en una olla de barro, un contenedor metálico o uno plástico?

Y por cierto ¿cómo andan nuestras leyes en la materia? ¿es posible un escenario de privatización a causa de alguna omisión o remiendo legal?

Y ¿qué hay de esas sustancia que sirven disque para purificarla? O si quieren gastar más ¿acaso sirven los purificadores ionizadores o cualquiera de esas tecnologías que venden por catálogo?

En un escenario catastrofista de escases de agua potable ¿que podemos hacer con el agua del mar para potabilizarla?

Me late que esto va a ser una labor titánica pues en este punto admito saber muy poco.

Independencia XXI

La historia nos cuenta (por lo menos en los libros de texto) como en ocasiones pueblos enteros se han levantado contra la injusticia para conseguir su independencia. Desde las luchas ancestrales hasta la revolución de terciopelo, la independencia es un anhelo humano.

Pero en el siglo XXI las fronteras caen y el orden social se moldea, en nuevas y caprichosas maneras que son novedosas y extrañas.

Pero en el vortice de los cambios están los individuos que luchan por tener un lugar donde dormir, algo que llevarse a la boca, liquido que beber y mientras lo satisfactores van llegando, a veces, nos damos tiempo para pensar.

Pero el hecho es que el capitalismo que conocimos está cambiando; y la remuneración aunque existe, pierde día a día valor. El salario está acercandose al porcentaje donde se convertirá en placebo.

Y luego ¿qué? Cuando el agua escasee, la comida no alcance y la obscuridad nos alcance ¿nos pondremos a llorar o el instinto les dirá a unos cuantos que deben tomar lo que por derecho es suyo?

Si queremos la paz, hay que asegurar que los satisfactores existan y la dotación sea suficiente para todos. De lo contrario, el hambre, la sed y el miedo, desataran a la sombras de las cuales incluso los libros no hablan, por temor a despertarlas.

Y así, hoy me decido a iniciar un esfuerzo es pos de tratar de encontrar el conocimiento para entender al agua, producir comida y generar energía.

Veamos hasta donde llego.