Módulo de desalinización de agua marina para producción de agua potable en localidades con escasez.

Módulo de desalinización de agua marina para la producción de agua potable en localidades con escasez.

Caso de estudio en la costa árida peruana Curso: Seminario de Construcción Profesor: Daniel Ricardo, Rondinel Oviedo Sección: 1021 Alumnos: Daniella Caillaux, Alessandra Contreras, Maria Fernanda Poma

Módulo de desalinización de agua marina para la producción de agua potable en localidades con escasez.

Caso de estudio en la costa árida peruana

Módulo de desalinización de agua marina para la producción de agua potable en localidades con escacez Caso de estudio en la costa árida peruana

01

INTRODUCCIÓN CG7 Esta primera parte consistió en la elección y justificación del tema, la definición del problema, el planteamiento de objetivos, hipótesis, alcances y limitacionees.

02

MARCO REFERENCIAL Y CONTEXTUAL CG2, CG3, CG4, CG5, CG6, CG7, CG11 En esta parte se analizaron referntes de manera sitemática y se estudió el contexto; es decir, todo lo que rodea al tema de estudio. Se identificaron las variables relevantes en relación con el problema

04

MARCO TEORICO Y NORMATIVO CG3, CG3, CG7 En esta sección se amplía la descripción del problema, integrando la teoría con la investigación.

Además, se incluyen normas locales e internacionales.

PARCIAL + CONDICIONANTES Y DETERMINANTES CG5, CG7, AT2, AT4 Se definieron los condicionantes como condiciones del lugar, usuario, material y sistema no modificables. Se definieron los determinantes como variables propuestas por el investigador.

05

METODOLOGIA CG7, CG10 Consisitió en el diseño de la investigación y diseñar los intrumentos con los cuales se obtendría información.

Tambien comprende la etapa experimental, con el diseño y la descripción del método.

02

FINAL + SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS + ART. CG1, CG34, CG4, CG7, CG11, AT1, AT2, AT3, AT4, AT5, AT6, AT7 En esta parte se concluye la información, se tiene una sección de discusión que se encontró util para incluir las opiniones que cierran la investigación y realizar una autocrítica del trabajo.

Seminario de Construcción

TAREA ACADÉMICA 1 INTRODUCCIÓN CG7

ENCARGO Esta primera parte consistió en la elección y justificación del tema, la definición del problema, el planteamiento de objetivos, hipótesis, alcances y limitaciones.

LOGROS Se logró explicar la problemática de la investigación, la escacez de agua potable en zonas áridas de la costa, de la mano con la justificación del mismo tema. Se formuló el problema indicando necesidades, carencias o conflictos que se detectaron, como lo son las causas de dicho problema: escacez por falta de recursos o desabastecimiento por mala gestión. Por último, se plantearon tanto un objetivo general como objetivos específicos los cuales expresan las acciones que se desean alcanzar durante el desarrollo de la investigación, deben facilitar el cumplimiento del objetivo general.

Departamento de Ica Departamento de Arquipa Distrito de Lomas

Alcance geográfico Departamentos del Perú Km

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375

500

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE

El primer capítulo consistió en definir el tema de investigación el cual tenía que ser de nuestro interés, no ser muy amplio y ser innovador. Esto implicó una constante discusión entre los miembros del grupo para asegurar que exista este interés compartido y tener ideas de cómo empezar. Por lo tanto se evaluaron diferentes opciones de tema pensando en las posibilidades de exploración que cada uno conllevaba.

Con este propósito, aunque se conocía la índole de investigación científica del trabajo, consideramos importante primero empezar por noticias y foros, conocer la problemática de manera objetiva y también enriquecer nuestro conocimiento con opiniones de medios y personas naturales.

La escasez de agua potable en localidades áridas de la costa no fue la primera opción y desde un inicio, se consideró que implicaría toma de muestras y experimentación -a diferencia de proyectos con soluciones arquitectónicas que se pueden explorar con programas de modelado 3D; sin embargo, este tema nos interesaba dado que la problemática de la crisis de agua es un problema mundial que ha ido ganando importancia con el paso de los años y por el deterioro de ecosistemas. Si bien el problema está contextualizado en una localidad específica, se desarrollaría a modo que pueda ser extrapolado a otro lugares.

Módulo de desanilización // Introducción

El problema Formulación del problema de investigación

recursos insuficientes de agua potable problema global y físico

desabastecimiento por red pública problema de gestión y particular

Introducción // Módulo de desanilización

escacez de agua potable en zonas áridas de la costa

Módulo de desanilización // Introducción

La escasez A nivel global

Planeta Tierra está cubierto en un 70% por agua sin embargo, 0.5% de esta es agua dulce, 2050 deberá de ser suficiente para una población aproximada de 9.5 billones de personas (Guppy & Anderson, 2017).

Para el año 2050, “una de cada cuatro personas vivirá en un país con escasez del agua” (Antonio Guterres, 2018).

Más de 1 000 millones de personas viven (...) en regiones con escasez de agua” y se proyecta que para el 2025, la cifra incrementará en 2 500 millones” (ACNUR, 2019).

La población mundial es de más de “7 700 millones de personas, de las cuales 2 100 millones (3 de cada 10) carecen de acceso a abastecimiento de agua” (Palou, 2019).

Introducción // Módulo de desanilización

Estrés hídrico por país en el 2040 (Luo et al., 2015)

Bajo (<10%) Bajo a medio (10-20%) Medio a alto(20-40%) Alto (40-80%) Extremadamente alto (>80%)

Módulo de desanilización // Introducción

La escasez A nivel Perú

Perú se encuentra en el puesto 66, lo que connota un riesgo "medio-alto" de sufrir las consecuencias por la falta de recursos hídricos (Willem et al., 2019)

Existe un déficit de abastecimiento de agua de “9.7%, equivalente a 744 343 viviendas particulares” (INEI, 2017, p. 83).

Entre 7 y 8 millones de peruanos no tienen agua potable (Panamericana, 2019).

Introducción // Módulo de desanilización

Estrés hídrico por zonas en el 2040 (Luo et al., 2015)

Escala de estrés hídrico Extremadamente High alto (>80%)

(40-80%)

Medium high (20-40%)

Low medium (10-20%)

Low (<10%)

Araid and low water use

Sin data

Niveles medio a alto 45. Thailand

50. Australia

55. Mongolia

60. Kazakhstan

65. indonesia

46. Azerbaijan

51. Tajikistan

56. China

61. Mauritania

66. Perú

47.Sudan

52. Macedonia

57. Guatemala

62. Germany

67. Venezuela

48. South Africa

53. South korea

58. Estonia

63. Lesotho

68. Cuba

49. Luxembourg

54. Bulgaria

59. France

64. Denmark

Módulo de desanilización // Introducción

El desabastecimiento A nivel de la costa peruana

alto estrés hídrico en la actualidad, con un indicador entre 40-80% (World Resources

La costa del país, tiene un Institute, 2019).

En particular, las

zonas costeras de los departamentos de

“La Libertad, Lambayeque, Piura, Tumbes, Ica, Arequipa, Moquegua y Tacna

son las más afectadas” (WRI, 2019).

2% en oferta hídrica, “[debería] cubrir las necesidades de más del 60% de la La cuenca del Pacífico, con una disponibilidad de

población nacional”.

La cuenca del Atlántico dispone de más del

97% para sólo el

33% de la población del país (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo [PNUD], 2009).

Introducción // Módulo de desanilización

Perú: Viviendas particulares que [no] tienen cobertura de agua por red pública las 24 horas todos los días de la semana, según distritos (INEI, 2017)

Módulo de desanilización // Introducción

Fuentes alternas Diferentes a la desalinización AGUA DE NEBLINAS

gran potencial para abastecer a comunidades; pero, su eficiencia está condicionada a una elevación entre los entre los 600-900

La recolección de agua de neblinas tiene un

msnm

(Cereceda et al., 2011, p. 21) AGUA DE LLUVIA

solución económica y pura

no es viable

Es una , pero desde las ciudades costeras de Chimbote hasta Tacna, “donde las precipitaciones anuales son

inferiores a 40 mm”

(Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú [Senamhi], 2016)

Introducción // Módulo de desanilización

HUMEDAD ATMOSFÉRICA

Solo funciona con una

humedad relativa de hasta del

7% (Pascual, 2019); aún así la cantidad de agua contenida en la atmósfera, es menor al 0.0009% (Martínez, 2007, p.36)

DESALINIZACIÓN

eficiencia de hasta el 97% en función al agua que ingresa, pero es cinco veces más costosa que la producción de agua potable a partir del agua Ha presentado una

superficial

(Tal, 2018, p. 2)

Módulo de desanilización // Introducción

Fuentes alternas Desalinización de agua marina APLICACIÓN A pesar de las alternativas presentadas, el uso de agua marina se presenta como una solución óptima para zonas áridas costeras, por su abundancia y proximidad, considerando su desalinización para uso doméstico.

abundancia 71% de la Tierra es agua

+

proximidad áreas a 1km como casos de estudio

CASO PROVISUR

100 000 personas beneficiadas 04 distritos de Lima $140 millones de inversión 400 L de agua / segundo (Tedagua, s.f.)

=

agua de mar como recurso

Introducción // Módulo de desanilización

COMPARACIÓN DE COSTOS Comparación egún la fuente utilizada para producir 1 m3 de agua potable en una planta desalinizadora (Redacción Gestión, 2017, sección de Economía, párr. 5)

A partir de agua superficial S/. 0.33 A partir de aguas subterráneas S/. 0.70 A partir de agua marina S/. 1.80

Módulo de desanilización // Introducción

El objetivo De la investigación

OBJETIVO OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Analizar las condiciones geográficas, atmosféricas y climatológicas de zonas áridas costeras.

Registrar las actividades de Lomas mediante fuentes primarias y secundarias.

Identificar el perfil del usuario de los habitantes de Lomas, incluyendo su consumo diario de agua.

diseñar un de desani de agua para dis la brec desabaste en la costa

Introducción // Módulo de desanilización

GENERAL

n módulo ilización marina sminuir cha del ecimiento a peruana.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Comparar las posibles fuentes alternas de recolección de agua en zonas áridas costeras, mediante casos de estudio.

Establecer el método de desalinización de agua marina óptimo para el caso de estudio.

Sintetizar la información recopilada en un diseño modular funcional, considerando su fabricación, distribución e instalación,

Módulo de desanilización // Introducción

Generalidades Ubicación en la caleta de Lomas, en la provincia de Caravelí, en el límite entre Arequipa e Ica. Posee una población de 1328 habitantes, y un total de 457 viviendas según el último censo del INEI (2017).

El enfoque del estudio en las viviendas ubicadas dentro del radio máximo de 1 kilómetro, abarcando las más cercanas al “Puerto de Lomas”.

Se realizarán encuestas y entrevistas para identificar el perfil del usuario de los habitantes de Lomas, consiguiendo así conocer el contexto socio cultural mediante fuentes primarias.

Limitaciones.

Se usarán principalemente fuentes secundarias - censos, estudios, artículos, videos, entre otros - complementados con la exploración virtual del lugar mediante Google Street View y las entrevistas.

Periodo de tiempo limitado de 2 meses, durante el cual llegará hasta un diseño preliminar de un módulo de desalinización de agua marina.

Para lograr la autosuficiencia del módulo se sugiere desarrollar una segunda etapa de la investigación enfocada en la implementación de tratamiento de aguas residuales.

Introducción // Módulo de desanilización

Solución alterna a la creciente escasez de agua Acorta brecha del desabastecimiento por red pública en la costa Es replicable a comunidades y caletas con características y carencias similares

Departamento de Ica Departamento de Arquipa Distrito de Lomas

Alcance geográfico Departamentos del Perú Km

0

125

250

375

500

Seminario de Construcción

TAREA ACADÉMICA 2 MARCO REFERENCIAL Y CONTEXTUAL CG2

CG3 CG6

CG4 CG7

CG5 CG11

ENCARGO En esta parte se analizaron referentes de manera sitemática y se estudió el contexto; es decir, todo lo que rodea al tema de estudio. Se identificaron las variables relevantes en relación con el problema

LOGROS Se logró investigar sobre referentes vinculados al tema de estudio y a las variables que se están estudiando. Se recopilaron 10 referentes de desalinización a lo largo del mundo, de los cuales se identificaron variables en común. Además se investigó el contexto geográfico, meteorológico y económico del caso de estudio.

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE 114

Perú: Caracterís�cas de las viviendas par�culares y los hogares. Acceso a servicios básicos

El marco referencial consistió en hacer una investigación sistemática de casos de estudio que se puedan aplicar a nuestro trabajo. Dado que se necesitaba establecer similitudes y diferencias entre ellos, se consideró provechoso realizar un cuadro que permita tener las variables de cada caso inmediatamente contiguas. A partir del cuadro es que se pudo definir que el método más adecuado para la localidad de Lomas era la destilación solar, aspecto base para el resultado de la investigación.

Esta sección implicó extensas horas de investigación para asegurar que estuviéramos escogiendo los casos de estudio que más nos aportaran. Si bien no todos fueron seleccionados para el cuadro final, pudimos ampliar nuestro panorama de métodos de destilación; además, se utilizó la estructura que seguían estos artículos con respecto al tema propio para poder empezar a ordenar nuestras ideas y encaminar nuestra proceso de trabajo.

Para el marco contextual se investigó todo lo que rodea el caso de estudio. Es importante

considerar que la investigación fue desarrollada en un contexto de pandemia global, con restricciones de movilización, lo que limitó las alternativas para obtener información de manera presencial. La dificultad en esta sección fue que en Lomas no todos cuentan con acceso a internet y aunque se enviaban las encuestas y se intentaba cordinar entrevistas, no se obtuvo una gran cantidad de respuestas.

Sin embargo, consideramos que utilizamos de la mejor manera las herramientas digitales, ubicando a personas utilizando Facebook, creando encuestas mediante formularios Google y llamando a las autoridades de Lomas. Además, esta sección se fue enriqueciendo incluso cuando se siguieron avanzando los demás capítulos pues considerábamos que el conocimiento sobre Lomas no terminaba de ser suficiente. A partir de esto es que también reflexionamos de la importancia que las autoridades tengan un espacio (de preferencia online) en el que puedan compartir información, lo que concuerda con sus políticas de transparencia y así, facilitar trabajos de esta índole para poblaciones vulnerables.

Módulo de desanilización // Marco contextual

Distritos en el Perú sin cobertura de agua potable

INEI (2017)

Marco contextual // Módulo de desanilización

Elaboración Propia

386 distritos sin servicio de abastecimiento de agua potable

por red pública todos los días, las 24 horas al día (20,6% de Perú).

33 distritos no tienen ni una sola vivienda con agua

todos los días de la semana las 24 horas al día.

Ranking de 100 distritos con el menor porcentaje de viviendas

con cobertura de agua por red pública domiciliaria.

8% de la muestra son caletas, con características idóneas para la replicabilidad del módulo.

Ranking de 8 distritos

Lomas: Puesto 3 de 100 con un total de 0 viviendas particulares

con cobertura de agua por red pública.

114 Perú: Características de las viviendas particulares y los hogares. Acceso a servicios básicos Módulo de desanilización // Marco contextual Contextual

#3 Lomas, Arequipa

#53 Samanco, Áncash

#64 Santa Rosa, Lambayeque

#77 Coishco, Áncash

Marco Marco Contextual contextual // Módulo de desanilización

#82 San José, Lambayeque

#84 Paracas, Ica

#87 Paita, Piura

#94 Tambo de Mora, Ica

Módulo de desanilización // Marco contextual

Distrito de Lomas, Caravelí, Arequipa Caso de estudio para la costa árida peruana.

DISTRITO Distrito de Lomas, Sector Puerto de Lomas

PROVINCIA Provincia de Caravelí, límite con Ica

DEPARTAMENTO Departamento de Arequipa, zona costera

CIUDADES VECINAS Lima - distancia de 458 km Arequipa - distancia de 365 km

PRINCIPALES ACTIVIDADES Pesca - caleta de pescadores Turismo - balneario durante verano

Marco contextual // Módulo de desanilización

ICA

69°F

KM 528

AREQUIPA

CARRETERA PANAMERICANA SUR

ZONA GUANERA

Fuente: Google Street View

Módulo de desanilización // Marco contextual

Distrito de Lomas, Caravelí, Arequipa Caso de estudio para la costa árida peruana.

CLIMA Y TEMPERATURA

Clima árido (clasificación climática de Koppen) Temperatura: entre 15ºC a 27ºC (Weather Spark, 2021) PRECIPITACIONES

Lluvias en el sector son muy escasas Precipitación anual: entre 2 a 3 milímetros (Weather Spark, 2021) HORAS DE SOL

Día más corto: 11 horas y 12 minutos Día más largo: 13 horas y 3 minutos (Weather Spark, 2021)

ENERGÍA SOLAR

Incidencia diaria promedio por metro cuadrado de Radiación de onda corta: 5.5 a 7.0 kWh (Weather Spark, 2021)

Marco contextual // Módulo de desanilización

PLAYA PUERTO LOMAS

Fuente:INFOTUR

BOTES PESQUEROS Fuente:INFOTUR

FACHADA VIVIENDAS

Fuente:INFOTUR

POBLACIÓN LOMAS

Fuente: Municipalidad distrital Lomas

OBRAS PÚBLICAS

Fuente: Municipalidad distrital Lomas

PLAYAS Y TURISMO

Fuente: Hotel Lomas Beach

Módulo de desanilización // Marco contextual

Distrito de Lomas, Caravelí, Arequipa Caso de estudio para la costa árida peruana.

POBLACIÓN

1328 Habitantes 8,67% No reside de forma permanente (INEI, 2017) VIVIENDA

457 Viviendas 41,6% En materiales nobles (INEI, 2017) SERVICIOS

86,7% Alumbrado eléctrico por red pública 0,00% Agua potable por red pública 99,8% Paga por servicio de agua por camión cisterna ALMACENAMIENTO DE AGUA

Tanques de 1100 litros Ubicados en los techos o ingresos de las viviendas (Google Street View, 2018)

Marco contextual // Módulo de desanilización

Barriles de tambor de 55 galones en exterior de la vivienda

Barriles de tambor de 55 galones en exterior de la vivienda

Taque de 1100 litros en el techo de la vivienda

Taque de 1100 y 2500 litros en exterior de las viviendas

Camión cisterna privado

Abastecimiento por camión cisterna privado

Módulo de desanilización // Marco contextual

Distrito de Lomas, Caravelí, Arequipa Caso de estudio para la costa árida peruana.

Para validar el uso del agua de mar como fuente alterna, se comprobó que esta se encuentre a una distancia máxima de 1 km desde el mar Distancia recorrible máxima, recomendado por la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2003)

Km

0

0.25

0.5

Marco contextual // Módulo de desanilización

Ra

o

di

1

km

Seminario de Construcción

TAREA ACADÉMICA 3 MARCO TEÓRICO Y NORMATIVO CG2

CG3

CG7

ENCARGO En esta sección se amplía la descripción del problema, integrando la teoría con la investigación. Además, se incluyen normas locales e internacionales.

LOGROS Se identificó el marco teórico amplía la descripción del problema. Integra la teoría con la investigación.

Asimismo, se revisó toda la base teórica necesaria para la investigación, acompañado de un glosario de términos relevantes. Por otro lado, el marco normativo comprendió revisar normativa vinculada a la producción de agua potable y los aspectos técnicos que se derivan de la implementación de esta en Lomas.

84%

6% 10%

USO INDUSTRIAL

USO AGRÍCOLA

USO DOMÉSTICO

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE

Para este capítulo se tuvo integrar la teoria con la investigación. En esta sección se profundizaron los conocimientos específicamente con respecto a la desalinziacion, además, gracias al análisis de casos de estudio se definió que la desalinizacion solar era el método más óptimo a usar y por lo tanto, se indagó extensamente con respecto a este proceso en particular. Los diagramas de llaves resultaron de gran utilidad para esta sección pues permitieron empezar a descomponer el tema en diferentes categorías y así tener una explicación clara del mismo no solo para el grupo sino para quien le tenga interés.

En esta sección se encontraron dificultades en cuanto a la comprensión conjunta de los métodos más importantes para desalinizar. Si bien el método de desalinizacion solar es relativamente sencillo, también se encontraron aquellos que conllevaban procesos físicos, químicos y mecánicos para lograr con su objetivo (electrodialisis, compresión al vapor, ósmosis inversa, evaporación instantánea multietapa) que implicaban descripciones técnicas con respecto al equipo involucrado y como se modificaba la composición del agua al ingresar a sus sistemas.

Sin embargo, nos apoyamos tanto en artículos científicos como en videos explicativos que simplificaban estas definiciones complejas.

Ademas, se investigó la normativa del agua en términos nacionales e internacionales. A partir de esto, resaltamos la falta de documentos oficiales que expliquen de manera extensa la normativa correspondiente al Perú. Si bien se encontraron y recopilaron los estándares utilizados en cuanto a calidad de agua, hubiera sido de gran utilidad encontrar información con respecto a plantas desalinizadoras o alternativas de implementación diferentes a la red pública. Más aún, la información del tema no está concentrada en un solo lugar sino que está sujeta a diferentes autoridades, en vez de contar con un solo organismo que norme y reuna lo correspondiente al tema. En contraste, la OMS fue una fuente bastante provechosa pues contaban con definiciones diferenciadas para el uso del agua y recomendaciones para la desalinizacion en específico. Aún así, se tiene que evaluar y oficializar la aplicabilidad de estos documentos en nuestro país.

Módulo de desanilización // Marco teórico

La desalinización Fuente

A

En

Desalinización

Métodos

e

E

U

Aplicaciones

U

Marco teórico // Módulo de desanilización

Agua marina

Agua salobre

nergía mecánica

Energía electro-química

Ósmosis inversa Compresión de Vapor

Electrodiálisis Evaporación multietapa

Energía térmica

Destilación multiefecto

Compresión de vapor Destilación solar

Uso doméstico

Uso industrial Uso agrícola

Benito, 2010; International Atomic Energy Agency, 2000. Las categorías en colores representan los temas desarrollados en esta investigación.

Módulo de desanilización // Marco teórico

La desalinización Fuentes

Entrada de agua

Fuente de energía

Desalinización

Permeado (Agua desalinizada)

GARCÍA, J. Cabero. Proceso de desalación de agua de mar

Rechazo (Salmuera)

Marco teórico // Módulo de desanilización

Agua marina

Fuentes de entrada

Agua salobre

AGUA DE MAR

AGUAS SUPERFICIALES

AGUAS SUBTERRÁNEAS

AGUAS RESIDUALES Imágenes: Google Images, 2020

Módulo de desanilización // Marco teórico

La desalinización Aplicaciones

el propósito principal de la desalinización es la producción de agua para el consumo humano Organización Mundial de la Salud (2006)

Marco teórico // Módulo de desanilización

60 millones de personas beben agua

desalinizada a nivel mundial

84%

6% 10%

USO INDUSTRIAL

USO AGRÍCOLA

USO DOMÉSTICO

Módulo de desanilización // Marco teórico

La desalinización Métodos

Energía mecánica

Ósmosis inversa

Compresión de Vapor

Energía eléctrica

Electrodiálisis

Marco teórico // Módulo de desanilización

“el agua y las sales no se separan espontáneamente” Fajardo (2018)

Energía térmica

Evaporación multietapa

Destilación multiefecto

Compresión de vapor Disponibilidad Costo económico Independencia

Destilador solar

Módulo de desanilización // Marco teórico

Destilador solar Como método de desalinización

MOTIVO DE ELECCIÓN

Opción óptima para el caso de estudio porque se ha desarrollado en contextos con condiciones similares

ubicación y condiciones meteorológicas

Se diferencian entre ellos por el diseño del dispositivo

materialidad y dimensiones

Disponibilidad Costo económico Independencia

Marco teórico // Módulo de desanilización

PLANTA EXPERIMENTAL PARA ZONAS RURALES

Se toma de referencia el módulo ubicado en la costa de Venezuela

(Pocaterra, 2002)

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes De fuentes alternas de recolección de agua

10 proyectos

de desalinización a partir de

15 variables

en función a los procesos que utilizan y a su rendimiento resultante

Marco referencial // Módulo de desanilización

contexto

método

manipulación

calidad

producción

flujo

eficiencia

tipo energía

consumo

radiación

escalabilidad

dimensiones

autonomía

materialidad

costo

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes En contexto

Palermo

Mayabeque, Cuba

6

4

Cantón Salinas, Ecuador

1 9

Bajo Alto, Ecuador Piura, Perú

4

Desierto de Atacama, Chile 1. Destilador solar, Cantón Salinas, Ecuador 2. Destilador solar flotante Beijing, China 3. Destilador por membrana, Palermo, Italia 4. Destilador solar , Piura, Perú 5. Destilador solar, Chittagong, Bangladesh 6. Desinilizadora por ósmosis inversa, Mayabeque, Cuba 7. Destilador solar, Desierto de Atacama, Chile 8. Destilador solar, Bangi City, Malaysia 9. Destilador solar, Bajo alto, Ecuador 10. Destilador solar, Wayüu de la Alta Guajira , Venezuela

Wayüu de la Alta Guajira , Venezuela

7

o, Italia

Marco referencial // Módulo de desanilización

2

Beijin, China

3

Chittagong, Bangladesh

5

Bangi City, Malaysia

8

Recopilación de la investigación

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes Localización Listado de proyectos de las investigaciones de desalinización

la escasez como problema global ha incitado investigaciones alrededor del mundo

Marco referencial // Módulo de desanilización

Ecuador

1

China

2

Destilador solar con sistema de lente Fresnel en el Cantón Salinas para la desalinización de agua marina (Benavides, 2020)

62.5% eficiencia

Unidad de desalinización solar flotante por el Instituto Tecnológico de Beijing (Wang et al., 2018)

19.3% eficiencia

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes Localización Listado de proyectos de las investigaciones de desalinización

Italia

3

Perú

4

Módulo autónomo de destilación por membranas a partir de energía solar (A. Cipollina et al., 2012)

50.0% eficiencia

Destilador solar de dos vertientes para la obtención de agua dulce en pozos de agua salobre (Chiroque, 2018)

Marco referencial // Módulo de desanilización

Bangladesh

Cuba

5

6

Destilador solar de agua salada de una vertiente para regiones de bajos ingresos en la costa (Hoque et al., 2019)

Uso de osmósis inversa en el hotel Breezes Jibacoa para la desalación de agua de consumo (Romero et al., 2015)

97.0% eficiencia

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes Localización Listado de proyectos de las investigaciones de desalinización

Chile

7

Planta solar de desanilización de agua de las Salinas (1872) (Arellano, 2011)

Malasia

8

Destilador de bandeja escalonada en un clima tropical húmedo (Abujazar et al., 2017)

58.0% eficiencia

Marco referencial // Módulo de desanilización

Ecuador

9

Destilador solar para potabilizar el agua para una familia de 3 a 4 personas en el sitio Bajo alto, Cantón el Guabo, Provincia de Oro (Alban, 2015)

Venezuela

10

Planta experimental de desanilización solar para abstecer de agua potable a zonas rurales (Pocaterra, 2002)

Módulo de desanilización // Marco referencial

Referentes: Estadísticas de la mu MÉTODO

CONTEXTO

40%

20%

60%

80%

zonas tropicales zonas costera

MANIPULACIÓN

membranas destilación solar

CALIDAD DEL AGUA

30%

30%

70%

70%

industrial paprticular

PRODUCCIÓN

consumo destilada

TIPO DE ENERGIA

1.65 - 16.34 L / m2 / día

20%

500 galones por día

80%

desalinizadores solares

desaliniadores por membrana

EFICIENCIA (%)

10%

supera el 19%

40%

supera el 50%

usa otras energías usa energía solar

Marco referencial // Módulo de desanilización

uestra AUTONOMÍA

CONSUMO ENERGÉTICO

100%

desde

son autónomos

38.7 kWh/día hasta

932.0 kWh/día DIMENSIONES

2.16 m2

máximo de superficie

ESCALABILIDAD

100%

son escalables

1.5 m

máximo de altura

COSTO

S/. 0.0525 por Litro

MATERIALIDAD

Aluminio Plástico Vidrio

Seminario de Construcción

PARCIAL 01 CONDICIONANTES Y DETERMINANTES CG5

CG7

AT2

AT4

ENCARGO Se definieron los condicionantes como condiciones del lugar, usuario, material y sistema no modificables. Se definieron los determinantes como variables propuestas por el investigador.

LOGROS Se logró identificar los determinantes y condicionantes que influenciarían el diseño del módulo de destilación solar tomando en cuenta la localidad, los referentes analziados, y el marco normativo y teórico.

DIMENSIONES

3m.

de altura para la adecuada destilación de agua

PRECALENTADO DEL AGUA

Para acelerar el proceso de

1 x 1 m2

de superficie como medidas máximas para evitar sobrecostos por vidrio

34 528 l. para abastecer a toda la población

evaporación

MATERIALIDAD

VARIABLES METEOROLÓGICAS

PRODUCCIÓN

EFICIENCIA MÍNIMA

15 - 27 °C 2-3 ml de temperatura

de precipitaciones, escasa

12h de Sol

Accesibles que permitan una fabricación con un costo de

Debe de superar el promedio de los destiladores solares

<S/.300

19%

5.5-7.0 kWh de radiación (alta)

PARÁMETROS ECA

Cumplir con los parámetros ECA, y estándares de agua saludable de la OMS, y categoría A1 según MInisterio del Medio Ambiente

DOTACIÓN

Debe de abastecer mínimo el gasto de agua de consumo + el higiene en Lomas

25.9 l. per cápita diarios

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE

En síntesis, la propuesta de diseño del destilador está condicionada a las variables meteorológicas del distrito de Lomas, y al potencial de energía solar térmica de la localidad. Asimismo, la dotación de agua debe abastecer el consumo promedio de Lomas -basado a entrevistas y encuestas en la sección de resultados-, y al mismo tiempo cumplir con los Estándares de Calidad Ambiental [ECA], estándares de agua saludable de la OMS que presentan equivalencia al agua potable de categoría A1, según Ministerio del Medio Ambiente.

Por otro lado, entre las variables que determinan el diseño, se encuentra la materialidad, pues debe permitir un costo de fabricación accesible y menor a S/ 300, la eficiencia mínima no deberá ser menor al 19% (promedio de los destiladores solares analizados). Se sugiere que las dimensiones no superen una superficie máxima de 1m2 para evitar sobrecostos en vidrio.

Además, al diseñar el equipamiento del módulo desalinizador, se recomienda precalentar el agua

de entrada para acelerar el proceso de evaporación, tal cómo lo hace el destilador solar con sistema de lente fresnel. Por último, la producción de agua potable debe abastecer a toda la población de Lomas -cálculo presentado en resultados-.

Determinantes

DIMENSIONES

PRECALENTADO DEL AGUA

3m.

de altura para la adecuada destilación de agua

Para acelerar el proceso de evaporación

MATERIALIDAD

1x1m

2

de superficie como medidas máximas para evitar sobrecostos por vidrio

Accesibles que permitan una fabricación con un costo de

<S/.300

PRODUCCIÓN

38 073 l. para abastecer a toda la población

EFICIENCIA MÍNIMA

Debe de superar el promedio de los destiladores solares

19%

Condicionantes

VARIABLES METEOROLÓGICAS

15 - 27 °C 2-3 ml de temperatura

de precipitaciones, escasa

12h de Sol

5.5-7.0 kWh de radiación (alta)

PARÁMETROS ECA

Cumplir con los parámetros ECA, y estándares de agua saludable de la OMS, y categoría A1 según MInisterio del Medio Ambiente

DOTACIÓN

Debe de abastecer mínimo el gasto de agua de consumo + el higiene en Lomas

28.7 l. per cápita diarios

Seminario de Construcción

TAREA ACADÉMICA 5 METODOLOGÍA CG7

CG10

ENCARGO Consisitió en el diseño de la investigación y diseñar los intrumentos con los cuales se obtendría información. Tambien comprende la etapa experimental, con el diseño y la descripción del método.

LOGROS Se clasificó a toda la investigación en 5 etapas, y se logró identificar las variables de cada una.

Identificación de localidad con escasez de agua potable

Análisis de la localidad de estudio

Diseño y elaboración de prototipo de destilador convencional

Experimentación y pruebas de laboratorio

Propuesta de diseño del equipamiento

Variables

Variables

Variables

Variables

Procesos y variables

Componentes

Volumetría

Experimentación

Captación de agua marina

Recolector

Destilación

Tipo de energía Calidad del agua

Localidad no abastecida de agua por red pública / pilón público o agua de pozo Localidad ubicada en zona de precipitación escasa, zonas áridas Localidad ubicada en zona con potencial de energía solar térmica

Meteorología Temperatura

Precipitaciones

Horas de sol

Radiación

Inclinaciones

Toma de datos Mejoras de diseño

Materialidad Orientación solar Altitud

Base

Tapa

Latitud

Eficiencia y producción Perfil de usuario Población

Localidad ubicada a un radio máximo de 1 km de la orilla

Dimensiones

Abastecimiento

Captación de energía solar

Precio / litro

Pruebas de laboratorio Composición del agua

Filtro de agua

Almacenamiento

Tanque agua salada

Pre-calentamiento

Terma solar

Distribución

Tanquilla niveladora

Capacidad

Temp.del agua Destilador solar

Desalinización

A partir de encuestas Consumo de agua diario

Recolección de agua destilada

Pre-tratamiento

Uso Manipulación

Cantidad

Mantenimiento

Calidad del agua

Post-tratamiento

Agua potable

Almacenamiento

Tanque agua potable

Distribución

Camión cisterna

Abastecimiento

Costos

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE

Este capítulo consistió en definir la metodología; es decir, el diseño de la investigación. Para hacerlo fue necesario identificar las variables que estaban involucradas en cada etapa del proceso.

Consideramos que la mayor dificultad de esta sección fue la categorización de estas variables pues implicaba tener definida con exactitud la secuencia que seguiría la investigación y si bien se tenía una idea general esta tenía que sintetizarse en grandes grupos.

Finalmente, se definieron cinco etapas que permitieron organizar los procesos no solo para su realización por el grupo sino para establecerlos de forma que si alguien más quisiera aplicar el proyecto en otro contexto / localidad puedan servir a modo de manual. Precisamente por esta razón, el proceso empieza con la “identificación de la localidad con escasez de agua potable”.

Seguidamente, posicionamos el “analisis” de dicha localidad, esto se logró en el Estado del Arte que se contempló en un inicio de la investigación.

Sin embargo, solo se habían realizado esos puntos, por lo que en el periodo en el que

definimos la metodología se fue haciendo paralelamente la “experimentación y pruebas de laboratorio” para poder eventualmente desarrollar la “propuesta de diseño del equipamiento”.

Dado que se tuvieron que considerar periodos de la ejecución del diseño, conseguir el agua marina, el experimento, el envío de resultados para su evaluación y tiempos de transporte, el tiempo de experimentación se redujo. Si se toman como referiencia los periodos de otras investigaciones estos se dan en un promedio de tres meses, mientras que los propios se desarrollaron por solo tres días. Aún así, si bien los resultados pudieron haberse visto comprometidos, consideramos valiosa la experimentación pues nos permitió ver detenidamente el funcionamiento de nuestro prototipo y recoger variedad de recomendaciones para quienes quieran seguir con nuestro trabajo.

Módulo de desanilización // Metodología

Metodología Fases y variables implicadas en la metodología

Diseño y elaboraci de prototipo de destilador convencio

Identificación de localidad con escasez de agua potable

Análisis de la localidad de estudio

Variables

Variables

Variables

Localidad no abastecida de agua por red pública / pilón público o agua de pozo

Meteorología

Volumetría

Localidad ubicada en zona de precipitación escasa, zonas áridas Localidad ubicada en zona con potencial de energía solar térmica

Temperatura

Precipitaciones

Horas de sol

Radiación

Inclinac

Materialidad Orientación solar Altitud

Base

Tap

Latitud

Eficiencia y producc Perfil de usuario Población

Localidad ubicada a un radio máximo de 1 km de la orilla

Dimensiones

Abastecimiento

Captación de energía solar

A partir de encuestas Consumo de agua diario

Precio / litro

Recolecc agua de

Uso Manipulación

Manteni

Metodología// Módulo de desanilización

ón

onal

ciones

Experimentación y pruebas de laboratorio

Propuesta de diseño del equipamiento

Variables

Procesos y variables

Componentes

Experimentación

Captación de agua marina

Recolector

Destilación

Tipo de energía Calidad del agua

Toma de datos Mejoras de diseño

pa

ción

ción de estilada

imiento

Pruebas de laboratorio Composición del agua

Pre-tratamiento

Filtro de agua

Almacenamiento

Tanque agua salada

Pre-calentamiento

Terma solar

Distribución

Tanquilla niveladora

Capacidad

Temp.del agua Destilador solar

Desalinización Cantidad

Calidad del agua

Post-tratamiento

Agua potable

Almacenamiento

Tanque agua potable

Distribución

Camión cisterna

Abastecimiento

Costos Elaboración propia

Seminario de Construcción

FINAL 01 SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS + ART CG1

CG3

CG4

CG7

CG11

AT1

AT2

AT3

AT4

AT5

AT6

AT7

ENCARGO En esta parte se concluye la información, se tiene una sección de discusión que se encontró util para incluir las opiniones que cierran la investigación y realizar una autocrítica del trabajo.

LOGROS Se logró presentar los resultados de tanto la experimentación, como el diseño del destilador solar y del equipamiento. Se logró clasificar la información econtrada en una tabla síntesis a partir de la cual se formuló una discusión.

1m

1m

COMENTARIOS Y APRENDIZAJE

En esta sección se evaluaron los resultados obtenidos de la investigación, se discutieron y se llegó a una conclusión final.

En primer lugar, para la presentación de resultados utilizamos tablas que permitan visualizar las variables estudiadas y recogidas de las entrevistas, encuestas y la experimentación.

Además, utilizamos planimetria y vistas 3D para expresar el diseño funcional, producto de la síntesis de toda la investigación. Prestamos especial detalle a explicar no solo la unidad (considerando materialidad, funcionamiento, mantenimiento) sino también como se insertaba en el diseño del equipamiento y presentar supuestos sobre cómo este debería funcionar. Si bien el trabajo se centra en el módulo, consideramos muy importante tener una idea, incluso conceptual, de cómo es que el equipamiento puede ser una realidad.

En segundo lugar, se presentó una discusión de las variables. Esto fue útil para reflexionar sobre la información recolectada y hacer una autocrítica.

Consideramos que esto es valioso pues ayuda a

las personas que quieran continuar la investigación a no cometer los mismos errores y tener especial cuidado con respecto al desarrollo de ciertos procesos; por ejemplo, el diseño adecuado y detallado del módulo, su ejecución y una experimentación más extensa y con especial cuidado en los accesorios que se usen. Asimismo, ayuda al grupo para sus futuras investigaciones y la importancia de la atención en cada una de las etapas. Aún así, se tuvieron en cuenta que esto se debió a las limitaciones que se conocían desde los inicios de la investigación. Además, se pudieron agregar limitaciones que no fueron previstas, lo cual también enriquece el trabajo.

Módulo de desanilización // Resultados

Clasificación de la OMS Requerimientos de abastecimiento de agua

Resumen de requerimientos de abastecimiento de agua potable para promov Nivel de servicio Sin acceso

Volumen de agua Distancia / Tiempo accesesible Normalmente por debajo de Más de 1000m o 30 minutos 5 l/c/d en total hasta la fuente de recolección

Neces

No asegura cubri Prácticas de higie comprometidas Prácticas de cons comprometidas

Acceso básico

Cantidad promedio poco probable a superar 20 l/c/d

Entre 100 a 1000m o 5 a 30 minutros en total hasta la fuente de recolección

Debería cubrir el Prácticas de higie comprometidas Lavado de ropa s

Acceso intermedio

Cantidad promedio 50 l/c/d

Abastecimiento medainte un grifo in-situ (o a 100m o 5 minutos hasta la fuente de recolección)

Asegura curbir el Prácticas de higie comprometidas Lavado de ropa s hogar

Acceso óptimo

Cantidad promedio de 100 l/c/d a más

Abastecimiento mediante múltiples grifos de manera continua

Asegura curbir el Prácticas de higie comprometidas Lavado de ropa o

Adaptado de Howard G, Bartram J. Domestic water quantity, service level and health. Geneva,World Health O

Resultados // Módulo de desanilización

ver la salud

sidades cubiertas

ir el consumo ene pueden verse

Nivel de prioridad

#3

#82

Lomas, Arequipa

San José, Lambayeque

Muy alto

sumo básico pueden verse

consumo ene pueden verse

Alto

#53

#84

Samanco, Áncash

Paracas, Ica

Bajo

#64

#87

Santa Rosa, Lambayeque

Paita, Piura

#77

#94

Coishco, Áncash

Tambo de Mora, Ica

suele occurir fuera del hogar

l consumo ene no deberían verse

suele occurir dentro del

l consumo ene no deberían verse

ocurre dentro del hogar

Organization, 2003

Muy bajo

Módulo de desanilización // Resultados

Clasificación de la OMS Requerimientos de abastecimiento de agua

Co

d o t n e i m i c e t s a Ab o m sn u para beber para cocinar

lava de a AGUA SALUDABLE

riego de jardines

d a d e s

“Libre de microorganismos, sustancias químicas y peligros radiológicos que constituyen una amenaza para la salud humana” (Howard & Bartram, 2003).

Resultados // Módulo de desanilización

doméstico d el

limpieza personal limpieza del hogar

ne gie

agu a Hi

CONSUMO

Incluye agua para la hidratación (bebible) y agua para la preparación de alimentos.

HIGIENE

Incluye tanto la limpieza personal, como la limpieza del hogar.

ado auto otras actividades

COMODIDADES

No está directamente relacionado con la salud.

Las cantidades del uso doméstico del agua, servicio, nivel y salud (OMS, 2003)

od Com

Módulo de desanilización // Resultados

Distrito de Lomas, Caravelí, Arequipa Caso de estudio para la costa árida peruana.

Resultados 12 encuestados PAGO POR AGUA

Promedio de S/. 0.015 por litro 4 veces mayor el precio del agua en Lima

CONSUMO DIARIO PER CÁPITA

Consumo diario de los entrevistados 65 l/c/d

Resultados // Módulo de desanilización

“ En mi puerto de lomas siempre hubo esa escasez de agua Manuel Paredes Luján

”

“ Hasta la fecha las

autoridades no hacen nada por brindarnos agua potable

”

Ana Doris Morales Zamudio

Promedio OMS Consumo habitantes de Lomas

Módulo de desanilización // Resultados

Cálculo para Lomas Consumo diario per cápita

Mínimo de agua bebible:

Consumo diario promedio per cápita, varía según XELFDFLµQ JHRJU£ĆFD y actividades diarias de la población

desde 2 litros en climas templados

(Howard & Bartram, 2003)

hasta 4.5 litros

en climas calurosos + actividad física

Cálculo del requerimiento de abastecimie Uso / Actividad

Mínimo seg

Consumo - Agua para beber Comsumo - Agua para preparación de alimentos Higiene - Agua para aseo personal Higiene - Agua para lavado de vajilla y prendas Total

Nota. Elaboración propia. Referencias

Resultados // Módulo de desanilización

Mínimo de agua para preparación de comida:

Mínimo de agua para la higiene:

2 litros por persona por día.

para el aseo personal

7.3 l/c/d

6.6 l/c/d

para el lavado de vajilla + prendas

ento de agua potable para Lomas por uso

o requerido gún OMS (l/c/d)

Distribución según OMS (%)

Consumo promedio según entrevista (l/c/d)

4.5

23%

9.6

9.6

2

10%

4.2

4.2

7

35%

14.9

14.9

6.5

33%

13.8

20

100%

42.5

s: Thompson et al., 2001, OMS, 2003

+ +

28.7 l/c/d

Módulo de desanilización // Diseño

Diseño del módulo Destilador solar para Lomas Referente

Venezuela

Producción 4.75 Lt/m2/día

Costo $90

Planta experimental de desanilización solar para abstecer de agua potable a zonas rurales (Pocaterra, 2002)

Diseño // Módulo de desanilización

Ubicación y condiciones meteorológicas favorables para Lomas

PRECIPITACIONES

Referente Precipitación anual: 700 milímetros

Lomas Precipitación anual: 2 a 3 milímetros

ENERGÍA SOLAR RADIACIÓN

Referente: 6 KWh/m2

Lomas: 6.25 KWh/m2

HORAS DE DE SOL SOL HORAS

Referente: 7 hr/día

Lomas: 12 hr/día

Módulo de desanilización // Diseño

Prototipo Localización Destilador solar de las para investigaciones Lomas Proceso experimental

2

1

Captación de agua marina

5

Almacenamiento y movilización de agua marina

6

Pre-calentado del agua de entrada

Prototipo de módulo con caras translúcidsa durante el destilado

Diseño // Módulo de desanilización

3

4

Fabricación del módulo

7

Ubicación y orientación (sur) del módulo

8

Prototipo del módulo con caras pintadas de negro en el destilado

Muestra de agua destilada

Módulo de desanilización // Resultados

Prototipo Localización de las investigaciones Destilador solar para Lomas PLANIMETRÍA

Tapa de vidrio crudo transparente 4 mm Perfil de jebe transparente 1/2 " Riel doble 20 mm Pendiente 2°

Paredes laterales vidrio crudo 3 mm Base de vidrio crudo 5.5 mm Límite del agua prof: 30 mm

Tapa de vidrio crudo transparente 4 mm

Paredes laterales vidrio crudo 3 mm Base de vidrio crudo 5.5 mm Límite del agua prof: 30 mm

Resultados // Módulo de desanilización

RESULTADOS

Ubicación

Pruebas realizadas en San Isidro, Lima, Perú

Producción

0.69 L promedio

OBSERVACIONES HORAS DE SOL La producción de agua obtenida fue muy poca, esto debido a que el módulo no estaba bien construido, por tanto no hermético, y al ser todo de vidrio perdía calor.

Además era difícil de manipular El precalentar el agua lograba acelerar el proceso de destilación , sin embargo esta debe estar onstantemenete caliente.

Módulo de desanilización // Diseño

Proyecto mejorado Destilador solar para Lomas PLANIMETRÍA

Tubo de acero ø 1" Tapa de vidrio templado transparente 5.5 mm Burlete transparente 1/2 "

Bisagra para vidrio templado 135° Riel lateral 20 mm Tanque de Fibra de vidrio 3 mm color negro

Límite del agua prof: 30 mm

Riel 20 mm Pendiente 2°

OSB 18 mm Rueda poliuretano 75 mm con freno

Burlete transparente 1/2 "

Tubo de acero ø 1" Bisagra para vidrio templado 135° Tanque de Fibra de vidrio 3 mm color negro Riel lateral 20 mm Riel 20 mm Pendiente 2°

Límite del agua prof: 30 mm OSB 18 mm Rueda poliuretano 75 mm con freno

Diseño // Módulo de desanilización

MejorasDE SOL HORAS Se incorporan canaletas laterales interiores para evitar pérdida de agua destilada Se añaden ruedas con frenos y una manija de metal para que sea más fácil de manipular y además permite girar en los meses en donde conviene orientalo hacia el norte.

6H XWLOL]D ĆEUD GH YLGULR SDUD OD FDMD GHO GHVLWLODGRU Además se incorporan bisagras para que la tapa sea fácil de abrir y cerrar.

6H ĆMD XQD PDGHUD HQ OD EDVH TXH SHUPLWH DQFODU ODV UXHGDV DV¯ FRPR WDPEL«Q

radio de giro = 90 cm

radio de giro = 90 cm

brinda aislamiento y sepración del suelo

Módulo de desanilización // Diseño

Diseño del equipamiento Destilador solar para Lomas

1328 Habitantes

dotación de agua

28.7 l/hab.

Referente Módulo destilador solar - Venezuela (Pocaterra, 2002)

Proyectado Módulo destilador solar - diseño propio

38 073 L / día

4.75 Lt. producción 8 Lt. producción

Diseño // Módulo de desanilización

Producción total por día/ producción de cada módulo

Módulos totales

38 073 Lts /8 Lt.

4760

Módulos

1m

1m

Cada módulo ocupa una VXSHUĆFLH GH P Ademas están distanciados unos de otros a 1.5 m2 para facilitar el radio de giro.

Se necitan 1.65 hectáreas para el equipamiento

Se implementa el equipamiento en un solo lote con el área requerida, en la zona límitrofe en el Puerto de Lomas, Arequipa

Módulo de desanilización // Diseño equipamiento

Ubicación del equipamiento Lomas , Caravelí Caso de estudio para la costa árida peruana.

0

0.2

25

Diseño equipamiento // Módulo de desanilización

1.65 Ha

3.7%

Supericie total

$15.21 Precio m2

Km

0.5

Módulo de desanilización // Diseño

Diseño del equipamiento Proceso de desalinización

1

Captación de agua marina El primer paso es la captación del agua TXH VHU£ ĆOWUDGD HVWD se puede dar a través de diversos sistemas, incluso usando métodos más artesanales como a través de baldes.

2

Almacén de agua marina Luego se almacena toda el agua salada en un tanque o dos, dependiendo de la cantidad de agua que se desee destilar.

3

Distribución

de agua salada Como primer paso del proceso de desitilación es pasar por las taquillas que distribuyen a 30 destiladores y el agua se pre-calienta para acelerar el proceso de ebullición.

4

4

Diseño // Módulo de desanilización

Destilar proceso de destilación Se agrupan la cantidad de módulos necesarios para el abastecimiento requerido.

5

Almacén de agua destilada A través de una tubería se recolecta toda el agua destilada y se almacena en otro tanque para pasar por el último proceso de potabilización y así cumplir los estándares de calidad.

6

Distribución

de agua potable Se procede a distribuir el agua a las viviendas desabastecidas.

Módulo de desanilización // Diseño Equipamiento

Diseño del equipamiento Proceso de desalinización

1 red

Terma solar 1

T

Entrada Agua Marina

Terma solar 300 l

Tanquilla niveladora 1m x 3m x 0.5 m

Desiladores solares 3 filas de 10 unidades

Elaboración propia adapta

Tanquilla 1

ado de Pocaterra, 2002

Diseño Equipamiento // Módulo de desanilización

Destiladores 30

Recolección del des�lado

Módulo de desanilización // Diseño Equipamiento

Diseño del equipamiento Proceso de distribución

Termas solares 159

150 redes

Terma solar Capacidad de 300 l

Diseño Equipamiento// Módulo de desanilización

Taquillas 159

Destiladores 4760

Tapa de vidrio

Tanquilla de fibra de vidrio Tapa de vidrio

Des�lador de fibra de vidrio

Módulo de desanilización // Diseño

Diseño del equipamiento Costos DESTILADOR

SI

$116 cada módulo

COMPARACIÓN INVERDIÓN PLANTA ÓSMOSIS VS. DESTILADORES

Diseño equipamiento Diseño // Módulo de desanilización

ISTEMA DE TUBERÍAS

Valores de catálogos online

28% más económica planta destiladores

Módulo de desanilización // Diseño Equipamiento

Diseño del equipamiento Costos INVERSIÓN

Gasto único

23% terreno 51% destiladores

PRODUCCIÓN

Gasto mensual

COSTO x LITRO

4670

Módulos

38 080 1 142 400 Lt./día

Lt./mens.

s/. 0,0074 por litro de agua

Diseño Equipamiento // Módulo de desanilización

Conclusiones

Costo

S/. 0,0074 por litro El costo del litro de agua disminuye considerablemente (mitad del actual), sin embargo no se consideran los costos de captación .

Productividad

8 Lt/día/m2 Supera la productividad del módulo de referencia, obteniendo aproximadamente 3 litros más por m2.

Diseño

Escalable y replicable El diseño del equipamiento se puede replicar en zonas con características similares, además se puede escalar para diversos tamaños de población, sin embargo en poblaciones con menos habitantes el proyecto es más viable.

Módulo de desanilización // Marco Normativo

Potabilización del agua &ODVLĆFDFLµQ GH FRQWDPLQDQWHV HQ HO DJXD

Físicos

Contaminantes

Químicos

Biológicos

Marco Normativo // Módulo de desanilización

Color

Radiactividad

Olor y sabor

Temperatura

Grasas y aceites

Sólidos disueltos

Espumas

Sólidos en suspensión

Materia orgánica

Metales pesados

Acides/alcalinidad

Detergentes

pH

Compuestos tóxicos

Nitrógeno

Pesticidas

Fósforo

Salinidad

Hongos

Animales

Protzoos

Plantas

Algas

Virus

Elaboración propia.

Adaptado de: Chulluncuy, 2011.

Módulo de desanilización // Marco Normativo

Agua Saludable Características del agua saludable

Derecho Humano al agua y saneamiento Organización de las Naciones Unidas (ONU, 2002)

Agua “saludable”deberá estar libre de...

Organización de las Naciones Unidas (ONU, 2002)

Agua debe costar...

Organización de las Naciones Unidas (ONU, 2002)

Marco Normativo // Módulo de desanilización

suficiente

saludable

accesible

asequible

microorganismos

sustancias químicas

amenaza para la salud humana

color, olor, sabor desagradables

aceptable

peligros radiológicos

no más del 3% de los ingresos del hogar

Módulo de desanilización // Marco Normativo

Potabilización del agua Parámetros de calidad del agua

Categoría A1

Agua potable saludable

(MINAM, 2015)

(ONU, 2002)

Aguas que pueden ser potabilizadas con desinfección, entendiendo que reúnen las condiciones para ser destinadas al abastecimiento de agua para consumo humano.

Libre de microorganismos, sustancias químicas y peligros radiológicos que constituyen una amenaza para la salud humana.

Calidad actual

Calidad deseada

Conductividad 44 000 – 58 000 µS/cm

Conductividad 1 500 µS/cm

Sólidos Disueltos Totales 30 000 – 45 000 mg/L

Sólidos Disueltos Totales 1 000 mg/L

Cloruros 17 500 – 21 000 mg/L

Cloruros 250 mg/L

Sulfatos 2 425 – 3 000 mg/L

Sulfatos 250 mg/L

Marco Normativo // Módulo de desanilización

Parámetros de calidad del agua para consumo humano vs. composición y características del agua de mar Unidad

Limíte máximo permisible

Composición del agua de mar

Color

Unidad de Color verdadero escala Pt/Co

15

-

Olor

-

-

-

Potencial de Hidrógeno

pH

6,5 – 8,5

7,9 – 8,1

Temperatura

ºC

Δ3

15 – 35

Conductividad

μS/cm

1 500

44 000 – 58 000

Turbiedad

NTU

5

-

Sólidos Disueltos Totales

mg/L

1 000

30 000 – 45 000

Dureza

mg/L

500

-

Cloruros

mg/L

250

17 500 – 21 000

Fluoruros

mg/L

1,5

1

Manganesio

mg/L

0,4

1 025 – 1 400

Nitratos

mg/L

50

0,001 – 4,0

Potasio

mg/L

-

350 – 500

Sodio

mg/L

-

9 600 – 11 700

Sulfatos

mg/L

250

2 425 – 3 000

NMP/100 ml

50

-

NMP/100 ml

20

-

Formas parasitarias

N° Organismo/L

0

-

Organismos de vida libre

N° Organismo/L

0

-

Parámetro Físico

Químicos

Microbiológico Coliformes totales (35-37ºC) Coliformes termotolerables (44,5ºC)

Elaboración propia. Referencias: SUNASS, 2000, MINAM, 2015, Gobierno de España, 2009.

Módulo de desanilización // Marco Normativo

Marco Normativo Localizacióninternacional Referencia de las investigaciones

Las guías para la calidad de agua potable emitidas por la OMS suelen utilizarse como “base para la elaboración de reglamentos y normas orientadas a garantizar la inocuidad del agua potable”

Marco Normativo // Módulo de desanilización

ENTIDADES DEL SISTEMA DE GESTIÓN HIDRÍCO

A. LA AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA B.

MINISTERIOS MINISTERIO DE AGRICULTURA MINISTERIO DEL AMBIENTE MINISTERIO DE VIVIENDA, CONSTRUCCIÓN, SANEAMIENTO MINISTERIO DE LA SALUD MINISTERIO DE LA PRODUCCIÓN MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS

C.

GOBIERNOS REGIONALES Y LOCALES

D. ENTIDADES PÚBLICAS SUNASS OFEA SENAMHI

Módulo de desanilización // Marco Normativo

Marco Normativo Localización Normas peruanas de las investigaciones CONSTITUCIÓN PERUANA

DGAA

LEY Nº 30588

LEY Nº 17752

“EL ESTADO RECONOCE EL DERECHO DE TODA PERSONA A ACCEDER ... AL AGUA POTABLE”

DIRECCIÓN GENERAL DE ASUNTOS AMBIENTAS

“TODA PERSONA... REQUIERE PERMISO... PARA UTILIZAR AGUAS, CON EXPECIÓN DE LAS DETINADAS A SATISFACER NECESIDADES PRIMARIAS”

Marco Normativo // Módulo de desanilización

ANA

AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA

LEY Nº 29338

DIVERSOS ARTICULOS QUE REGULAN LA GESTIÓN DE EL AGUA DESALINIZADA, COMO LA LICENCIA DE USO O DEL SERVICIO A TERCEROS

MINAM

MINISTERIO DE AMBIENTE

DS Nº 015-2015

“MODIFICACIÓN DE LOS ESTÁNDARES NACIONALES DE CALIDAD DE AGUA”.

Módulo de desanilización // Marco Referencial

Conclusiones Optar por

DESALINIZACIÓN SOLAR 6H GHĆQLµ

EL CONSUMO DEL HABITANTE PROMEDIO DE LOMAS

Se cotizó

PRECIO UNITARIO POR MÓDULO DE DESALINIZACION Se calculó una

INVERSIÓN DE Se calculó una

PRODUCCIÓN MENSUAL DE Se calculó un

PRECIO / L

Considerando las VARIABLES de las zona de estudio

42.95 litros/cápita/día 13.8 l/c/d corresponde al consumo 28.7 l/c/d corresponde al higiene $116

$1 085 933 $8476

$8476

Marco Referencial // Módulo de desanilización

a

Se encuentra valiosa la replicabilidad del equipamiento en zonas áridas cercanas al mar, con alto potencial para energía solar térmica y bajas precipitaciones, para abordar el problema de escasez de agua potable en contextos similares.

Seminario de Construcción

INFORMACIÓN DEL CURSO

INFORMACIÓN

NOMBRE DEL CURSO SEMINARIO DE CONSTRUCCIÓN

SECCIÓN 822

NOMBRE DEL PROFESOR DANIEL RICARDO RONDINEL OVIEDO

SUMILLA DEL CURSO El Seminario de Construcción es una asignatura electiva Teórico-Práctica, destinado a la elaboración de una investigación monográfica y una propuesta constructiva de un sistema o material, en relación con un problema específico.

OBJETIVO GENERAL Realizar una investigación vinculada a un sistema constructivo o un material de construcción, analizando sus características, sistema estructural, procedimiento constructivo y especificaciones técnicas para finalmente plantear una solución mediante una propuesta de aplicación práctica y sostenible como respuesta a un problema en un contexto especifico.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Habilidad para realizar una investigación monográfica de un problema vinculado con lo tectónico, utilizando métodos científicos, mediante el análisis de distintos aspectos como los principios estructurales, las propiedades de los materiales, las estrategias constructivas, los componentes constructivos y las variables medioambientales, económicos y sociales para producir conocimiento.

Realizar un diagnóstico que incluya además de los aspectos tectónicos, las variables contextuales y de legislación del entorno del problema investigado, incluyendo población, costos, transporte, materiales y técnicas constructivas locales, desde una visión ética de la investigación y la construcción.

Diseñar y construir una solución tecnológica, mediante una propuesta innovadora y sostenible de aplicación práctica que considere aspectos estructurales, térmicos, acústicos, legislativos y de costos y que junto a la investigación pueda ser plasmada en un artículo científico y finalmente logre resolver un problema tectónico en un entorno especifico.

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CURRÍCULUM VITAE

ALESSANDRA CONTRERAS

Estudiante de arquitectura de últimos ciclos de la Universidad de Lima – décimo superior – con cursos especializados en el Politécnico di Milano. Multilingüe: inglés, italiano y francés. Experiencia en diseño de contenido gráfico, diseño de interiores, análisis e intervenciones urbanas, impresión 3D. Liderazgo de equipos, proactiva, creativa y orientada a soluciones responsables, sobresaliente en oratoria.

CONTACTO (+51) 949470248 alessandracontrerasscheuermann@gmail.com Issuu: /alessandracontrerass Linked In: /alessandracontrerass

EXPERIENCIA LABORAL MICHIE ARCHITECTS

Marzo 2020 - Hasta la fecha

Tareas realizadas: Diseño urbano Diseño de interiores y de mobiliario Propuestas de cabida y estudios de rentabilidad Desarrollo de presupuestos y planes de gestión Encargada proyectos de arquitectura Encargada del desempeño de practicantes

Programas usados: Autocad SketchUp Enscape y Lumion Programas de Adobe Microsoft Office Microsoft Project

MOZ STUDIO

Noviembre 2018 - Abril 2019

Tareas realizadas: Reconocimiento y levantamiento de vivienda Desarrollo de informes de levantamiento Diseño de interiores y de mobiliario Tramites municipales para entrega de expediente técnico

Programas usados: Autocad SketchUp Illustrator Lumion

VERONICA CAVASSA STUDIO

Enero 2018 - Abril 2018

Tareas realizadas: Rebranding (diseño de logo y tarjeta personal) Retoque y selección de fotografías Diseño de contenido publicitario para redes sociales Diseño de books

Programas usados: Photoshop Lightroom Illustrator InDesign

AIR BOOM

Octubre 2014 - Agosto 2015

Tareas realizadas: Recopilación fotográfica de eventos Diseño y desarrollo HTML de sitio web

Programas usados: Dreamweaver Illustrator

EDUCACIÓN POLITECNICO DI MILANO

CURSOS TOEFL iBT TEST

Intercambio estudiantil 2019 – 2020

Ingles avanzado (nivel académico) 2019

UNIVERSIDAD DE LIMA

Italiano intermedio B2 2018 - 2019

Décimo superior 2016 - Hasta la fecha

COLEGIO PERUANO BRITÁNICO Quinto superior & IB Diploma 2003 - 2015

PROGRAMAS

CENTRO DI LINGUA E CULTURA ALIANZA FRANCESA ESCUELA CORRIENTE ALTERNA

Autocad SketchUp Lumion Rhino+Grasshopper

TEATRO MOCHA GRAÑA

Microsoft Office Microsoft Project

Francés intermedio B1 2009 - 2013

Artes plásticas y pintura 2008 – 2011 Artes escénicas 2010 – 2012

ACTIVIDADES + PARTICIPACIONES Septiembre 2019 Participación en organización del Open Ulima y dirección de esquisse, junto con el Taller de

Modelación de la Universidad de Lima.

Agosto 2019

Expositora para curso “Espacios Públicos” en la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas, invitada de la Arquitecta Carmen Omonte.

Agosto 2019

Interventora en “Calle al Cubo” para 100 en un día Lima, en el marco del IV FORO DE INTERVENCIONES URBANAS y 3er encuentro PLACEMAKING LATINOAMERICA.

Enero 2019

Participación en el 1er Taller Interuniversitario del PRONIED sobre espacios abiertos en instituciones educativas. Resultado: Mejor propuesta evaluada por el MINEDU.

2018 - 2020

Miembro activo del Círculo de Estudios de Fabricación Digital, CEFADI de la Universidad de Lima.

Abril 2018

Participación en VIII Cumbre de las Américas, reclutada por el Ministerio de Relaciones Exteriores como estudiante voluntario.

2016 - 2020

Proyectos exhibidos: Expo Parcial (2016-1), Expo Final (2016-1), Expo Parcial (2016-2), Expo Final (2016-2), Expo Parcial (2017-1), Expo Final (2017-2), VI EXPO ANUAL (2017), Expo Parcial (2018-1), Expo Final (2018-1), VII EXPO ANUAL (2018), Expo Final (2019-2), Expo Final (2020-1)

Febrero 2016

Participación en el Workshop ARQ 1/2/3 de la UCAL. Resultado: segundo lugar.

Octubre 2015

Participación protagónica en la obra “Bugsy Malone”, One Act Play Festival.

2014 - 2015

Participación en programa Junior Achievement, creación de una empresa, organizado por USIL.

2014 - 2015

Seleccionada prefecta por conducta sobresaliente en colegio secundaria.

2010 - 2015

Deportista para competencias ADECOPA en vóley y tenis.

VOLUNTARIADOS 2018 2018 2017 2016 2014 - 2016 2014

A. Illustrator A. Photoshop A. InDesign A. Premier Pro A. Lightroom

Construcción de módulo para la selva Alto Kamonaschiari, Circulo de Estudios de Arquitectura Sostenible.

VIII Cumbre de las Américas, reclutada por el Ministerio de Relaciones Exteriores.

Construcción de modulo de vivienda unifamiliar con Proyecto Hogar.

Colecta VAO junto con la Parroquia Santísimo Nombre de Jesús.

Catequista en Parroquia Nuestra Señora del Carmen.

Labor social en albergue infantil Westfalia.

Estudiante de arquitectura

Calle 2 #215 - Urb. Corpac San Isidro t: (+51) 941700487 e: mafepoma@gmail.com @mafepoma

Estudiante de 8vo ciclo de la Universidad de Lima, perteneciente al décimo superior. Aptitudes de expresión gráfica, edición digital, organización de equipos, liderazgo y oratoria. Políglota: Inglés, italiano y francés.

Conocimientos en software de modelado 3D, AutoCAD y dentro del Adobe Create Suite. Interesada en prácticas en el área de diseño y construcción.

Educación

Experiencia pre-profesional

SAPIENZA UNIVERSITÀ DI ROMA Intercambio estudiantil 2019-2020 UNIVERSIDAD DE LIMA Educación superior (décimo superior) 2016 - a la fecha COLEGIO PERUANO BRITÁNICO Secundaria 2011-2015 International Baccalaureate Diploma 2014-2015

UNIVERSIDAD DE LIMA: Estudiante colaboradora Oficina de Proyectos Académicos de la U. de Lima mayo - agosto 2019 Encargada de las publicaciones en desarrollo para el Fondo Editorial de la institución.

Edición y redacción.

Idiomas INGLÉS (avanzado) Certificados TOEFL iBT + EFCELT C1 FRANCÉS (básico) Certificado DELF A2 ITALIANO (básico) Centro di Lingua e Cultura Italiana

Programas Adobe Illustrator Adobe Photoshop Adobe InDesign Autodesk AutoCAD SketchUp Pro Rhinoceros + GH Revit Metashape Pro

Aptitudes Liderazgo Creatividad Oratoria Trabajo en equipo Organización Expresión gráfica

Cursos + Foros BIM USER: Revit Grid Studio 2020 Morfología urbana + Teoría y práctica de la conservación + Levantamiento arquitectónico Sapienza Università di Roma 2019 - 2020 IV Foro Internacional de Intervenciones Urbanas Sede del III Encuentro Placemaking Lationamérica - Perú Lima Cómo Vamos agosto 2019 Photoshop arquitectónico Grid Studio 2017 Curso Junior Intensivo de inglés EF - International Language Centers Nueva York

2015

Taller “100% Creativo”: Programa Flash Digital (Fotografía) Toulouse Lautrec 2013

Reconocimientos Publicación de mi proyecto “Rincones compartidos” Plataforma virtual Dilat.arq 2020 Exhibición “Imaginacción Colectiva” La Galería de la Universidad de Lima 2019 Propuesta ganadora del 1º Taller Interuniversitario PRONIED "Intervenciones en Espacios Abiertos de Locales Educativos” Equipo U. de Lima Representante de la carrera de arquitectura en la Plataforma Ulima Play Universidad de Lima 2019 Maqueta destacada Taller IV - Universidad de Lima Seleccionada prefecta Colegio Peruano Británico

2017

2014-2015

Distinción honorable 3er puesto + Distinción honorable IB Spanish Colegio Peruano Británico 2015

Participación Voluntariado en la construcción de un módulo de vivienda para la comunidad de Alto Kamonashiari Círculo de Estudios de Arquitectura Sostenible - Universidad de Lima 2018 Participación protagónica en la obra “Bugsy Malone” BSP One Act Play Festival 2015 Participación del programa estudiantil “Junior Achievement”, equipo representante del colegio Peruano Británico USIL 2014

2019

Módulo de desalinización de agua marina para la producción de agua potable en localidades con escasez.

Curso: Seminario de Construcción Profesor: Daniel Ricardo, Rondinel Oviedo Sección: 1021 Alumnos: Daniella Caillaux, Alessandra Contreras, Maria Fernanda Poma