La mejora de la calidad del agua en los países en vías de desarrollo es uno de los “14 grandes retos", establecido por la Comisión Nacional (USA), la Academia de Ingeniería, y también ha sido llamado un "objetivo de desarrollo del milenio" por el Reino Unido y Naciones Unidas. Por eso resulta alentador comprobar que siguen ideandose sistemas para conseguir el objetivo de potabilizar el agua en las regiones más desfavorecidas del tercer mundo.
El sistema que tratamos aquí utiliza la radiación ultravioleta del Sol para inactivar los patógenos en el agua. La luz solar es capturada por un reflector parabólico y se concentra en un tubo transparente para los rayos UV a través del cual el agua fluye de forma continua. "Hemos estado trabajando en la desinfección UV durante 20 años", dijo Ernest R. Blatchley III, un profesor de ingeniería civil. "Todo nuestro trabajo hasta hace un par de años trataba con los sistemas basados en una fuente de luz UV artificial. En lo que estamos trabajando más recientemente es el uso directo de la radiación ultravioleta del sol. "
El propósito de la investigación es la necesidad de desarrollar de forma práctica, y a bajo coste, una tecnología de tratamiento de agua enfocado a dar servicio a un gran segmento de la población mundial en los países en vía de desarrollo. "Más de 800 millones de personas carecen de acceso al agua potable", dijo Blatchley. "El agua disponible para beber en muchos países en desarrollo no ha sido tratada para eliminar los contaminantes, incluyendo los microorganismos patógenos. Como resultado, miles de niños mueren cada día de diarrea y sus consecuencias, incluyendo deshidratación. La mitad de las camas de hospital del mundo están ocupadas por personas que se enferman por el agua que beben. "
Blatchley construyó un prototipo de reflector parabólico en su garaje y lo terminó en el laboratorio, forrándolo de papel de aluminio. El sistema fue probado en la azotea del Edificio de Ingeniería Civil de la universidad de Purdue.
"Resulta que la radiación solar que recibe en regiones como la India en algunas épocas del año, es lo suficientemente intensa para inactivar ciertos microorganismos patógenos del agua ", dijo." Hemos demostrado que podemos desinfectar el agua usando radiación solar. La gran ventaja de este prototipo de potabilizadora es que resulta muy económica de construir, menos de $ 100 en materiales”.
El sistema utiliza los UV naturales para terminar con la bacteria E. coli. Sin embargo, el sistema debe ser capaz de matar otros peligrosos patógenos que se trasmiten por las aguas fecales tales como; Vibrio cholerae, que causa el cólera, y Salmonella typhi, que causa la fiebre tifoidea y Cryptosporidium parvum, que hace que la criptosporidiosis, enfermedad parasitaria que causa diarrea.
“En el futuro queremos demostrar que nuestro sistema solar UV elimina todos los agentes patógenos", dijo Blatchley, que ha trabajado en el proyecto con el estudiante de doctorado Eric Mbonimpa Gentil, que es de Ruanda, y Bryan Vadheim, estudiante de licenciatura de la Universidad Estatal de Montana. "También queremos automatizar el proceso y construir sensores de modo que sepamos lo rápido que debe bombearse el agua a través del sistema, dependiendo de la intensidad lumínica del momento. "
El problema es la intensidad. Los rayos UV del Sol tienen una longitud de onda mayor que la mayoría de las fuentes de UV artificiales, lo que significa que tiene menos energía. La esperanza de Blatchley, sin embargo, es que la radiación UV del Sol utilizada adecuadamente sea suficiente para inactivar los agentes patógenos del agua, del mismo modo que lo haría un mecanismo ultravioleta artificial: los rayos ultravioleta artificiales dañan el material genético de los microbios, lo que les impide reproducirse.
"Estamos buscando nuevos materiales reflectantes de bajo costo, por ejemplo, de plástico metalizado", dijo Blatchley. "Es un material similar al material que se usa para hacer bolsas de patatas fritas. Hemos hecho mediciones, y algunos de estos materiales presentan casi el doble de reflexión que el papel de aluminio. "
Blatchley también está trabajando en otro sistema de filtración de bajo costo que utiliza capas de arena y grava para potabilizar el agua. Los filtros fueron desarrollados sin fines de lucro por Aqua Clara International, con sede en Michigan. Purdue y Agua Clara se han unido junto con la Universidad de Moi en Kenia, para desarrollar este proyecto. En el nuevo sistema de filtración el agua fluye lentamente a través del filtro, permitiendo que una película de bacterias medre en la parte superior del filtro, de tal modo que con su acción eliminan los contaminantes orgánicos, mientras que ciertos patógenos también se eliminan por la adsorción de la arena. Sin embargo, el agua necesita de un ulterior proceso de desinfección para matar los agentes patógenos restantes, para lo que podría utilizarse el sistema de radiación solar.
"Queremos desarrollar sistemas de tratamiento de agua potable para mejorar la calidad del agua para las personas que viven en países en vías de desarrollo, como Kenia", dijo Blatchley.
Aqua Clara ha desarrollado un modelo de negocio para el sistema de filtración. "Esto ofrece oportunidades de negocio para los empresarios locales que han sido entrenados a hacer estos filtros a cabo de los materiales disponibles a nivel local", dijo. "Se puede construir una de estas potabilizadoras por $ 10, y es capaz de producir algo así como 40 litros de agua al día." Esto es, puede producir suficiente agua potable para una familia de cuatro personas. El uso de los filtros es cada vez más generalizado. "Alrededor de 1.900 filtros de arena se han instalado en pueblos de Kenia", dijo William Anderson, director del Programa de Ingeniería Global.
Información proporcionada por la Universidad de Purdue.
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