Gracias a un sistema que combina ósmosis inversa y luz ultravioleta, los prototipos instalados en Peña Blanca permitieron cumplir con los requisitos de la Norma Oficial Chilena 409 y así atender las necesidades de comunidades con escasez hídrica. El agua de niebla resultante tiene hoy un costo competitivo en el mercado de cinco dólares por metro cúbico obtenido. Los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez exploran nuevas oportunidades en Valparaíso y Pichidangui.
Ciencia y Medio Ambiente31/01/2023 Andrea Riquelme (*)
El pasado 28 de noviembre se cerró -de manera oficial- el proyecto Atrapanieblas, desarrollado por los académicos Jacques Dumais, Luis Caminos y José Luis Campos, de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, en colaboración con María Josefina Torres, investigadora de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
Tras dos años de investigación, el desarrollo de prototipos de atrapanieblas y el monitoreo en terreno, la tecnología instalada demostró su capacidad para recolectar agua de niebla. Esta es tratada mediante una membrana de ósmosis inversa, convirtiendo el 50% del agua recolectada en apta para consumo humano y el 50% restante puede usarse para riego de jardines y huertos.
FONDEF
El Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico, FONDEF, aportó 185 millones de pesos para la creación de un sistema recolector de niebla más eficiente y de bajo costo para pequeñas comunidades del norte del país; una tecnología sustentable que podría replicarse en otras localidades rurales con escasez hídrica. En noviembre de 2020 se inició el prototipado en laboratorio y el trabajo con actores territoriales de Peña Blanca, en la Región de Coquimbo.
Se trata de un sistema de atrapaniebla multicapa y con propiedades aerodinámicas optimizadas para mejorar el rendimiento promedio de la tecnología tradicional, además de incorporar materiales textiles de bajo costo, explorando oportunidades de disponer alternativamente de agua potable, contribuir al riego y a la reforestación de ciertos territorios. Luego de construir el prototipo, se desarrolló un eficiente sistema de purificación de agua de niebla para pequeñas comunidades rurales.
En diversas zonas del país los atrapanieblas podrían resolver las necesidades de abastecimiento hídrico a escala.
Jacques Dumais, director del proyecto, señala que “usando condiciones en terreno realísticas, el sistema de captación de niebla y potabilización del agua logró producir un metro cúbico de agua potable (1000 litros) a un costo de 5 dólares, lo que hace el agua de niebla competitiva respecto a otras fuentes de agua potable. De este valor, el 50% surge de costos asociados a los atrapanieblas, indicando que aún es posible reducir el costo de producción de agua de niebla con innovación tecnológica, siendo el próximo desafío planteado para el 2023”.
AGUA IMPURA
Si bien, en principio, podría pensarse que el agua de niebla fuese agua con alta pureza, esto no es así ya que atrapa a los contaminantes presentes en la atmósfera por lo que es preciso someterla a ciertos procesos para que cumpla con los criterios de calidad de agua potable establecidos en la norma oficial chilena 409.
En este sentido, José Luis Campos, investigador del proyecto y académico UAI, indica que “los análisis realizados al agua de niebla evidenciaron que el amonio era el único compuesto que excedía el límite establecido en la normativa. De entre las posibles tecnologías empleadas para eliminar amonio nos decidimos por la ósmosis inversa, ya que ésta no solo permite garantizar una adecuada remoción del compuesto, sino que además proporciona una operación sencilla y segura, de forma que la persona que opere el sistema de tratamiento no necesite tener una formación técnica específica. Finalmente, el agua, una vez filtrada mediante la membrana de ósmosis inversa, se somete a luz ultravioleta para evitar la proliferación de microorganismos durante su almacenamiento”.
Ambos académicos aseguraron que existen diversas zonas del país con acumulación frecuente de niebla y que, gracias a la presencia de la cordillera de la costa, permitirían la instalación de atrapanieblas para resolver las necesidades de abastecimiento hídrico a escala, en pequeñas comunidades y a un costo competitivo. En Chile, el 4,7 de la población rural no tiene una cadena formal de abastecimiento de agua potable y un 38% de esa población está distribuida en otras comunidades y asentamientos que no logran resolver su problema.
Jacques Dumais, director del proyecto, en una visita a terreno en la zona de Coquimbo.
PEÑA BLANCA
En el caso de este proyecto en Peña Blanca, los académicos señalan que, si bien la zona registra altos niveles de niebla y camanchaca, también cuenta con mucho viento, lo que representó una variable importante para mejorar el prototipo y mantener su rendimiento. “Estamos adaptando nuestro atrapanieblas a condiciones meteorológicas extremas para así mejorar su replicabilidad en otras locaciones del país”.
Asimismo, “una eventual alianza con plataformas de datos como Data Observatory, nos permitiría tener una estrategia integrada, identificando los territorios que reúnan las mejores condiciones y variables para el uso de atrapanieblas, además de medir los datos de rendimiento de forma continua. Las nieblas son nubes que se producen entre los 500 y 1000 metros de altura y que no logran caer en forma de lluvia al suelo, pero sí es posible capturar dichas aguas mediante esta tecnología. Ya hemos identificado más de 30 lugares compatibles con niebla todo el año, evaluando la posibilidad de próximos proyectos en Valparaíso y Pichidangui, entre otros”, puntualiza Dumais.
Previo a la construcción del prototipo final del atrapanieblas, se llevó a cabo un estudio numérico para simular computacionalmente el flujo de niebla a través de diferentes configuraciones físicas del dispositivo en desarrollo, con la finalidad de mejorar la eficiencia de captación. Dicho estudio fue desarrollado por María Josefina Torres, Profesora de la Escuela de Mecánica de la PUCV y con los resultados de este se decidió construir un prototipo que ahora incluye una sección divergente en la parte posterior del atrapanieblas, lo cual, de acuerdo a las simulaciones y a las pruebas experimentales llevadas a cabo posteriormente, demostró un incremento y mejora en la eficiencia de captación.
(*) Magíster en Comunicación Estratégica. Gestión de prensa. Facultad de Ingeniería y Ciencias Universidad Adolfo Ibáñez.
En 2023 los investigadores continuarán haciendo seguimiento de los prototipos instalados en Peña Blanca y así mejorar el rendimiento de la tecnología. En la región de Coquimbo, este proyecto se desarrolló en la Reserva Ecológica Cerro Grande de Peña Blanca, en la que instalaron dos prototipos de atrapanieblas; mientras que con la “Fundación Un Alto en el Desierto”, la primera red de cosechadores y recicladores de agua y creadores de un atrapanieblas comunero hace ya 30 años, se hacen evaluaciones comparativas. Finalmente, este proyecto involucró a la Cervecería Atrapaniebla, que ya utiliza el agua de niebla para su producción de cerveza.
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