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Recolección de agua de lluvia: Prácticas y beneficios

recolección de agua de lluvia

Para entender porque es importante la recolección de agua de lluvia, primero debemos saber que la escasez de uno de nuestros recursos más valiosos e importantes, el agua, está empezando a causar preocupación en todo el mundo.

Se estima que para 2030 la demanda superará la oferta en casi un 40%, lo que significa que todos tenemos que hacer nuestro gran esfuerzo para conservar la cantidad que utilizamos.

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Si queremos tener un futuro sostenible, entonces la recolección de agua de lluvia tendrá que convertirse en una parte importante de nuestras vidas.

Nuestros reservorios lo hacen a gran escala, recolectando agua de lluvia que luego se bombea y purifica antes de llegar a nuestros hogares y nos proporciona agua potable valiosa.

Pero el agua de lluvia también se puede recolectar localmente mediante dispositivos de captación y tanques de almacenamiento.

Aunque aún no nos proporcionará agua para beber y cocinar adecuada, la  recolección de agua de lluvia  puede ser una fuente importante para otros usos, como lavar la ropa y lavar el inodoro, algo que podría ahorrar a la mayoría de nosotros hasta un 40% en nuestro uso principal.

recolección de agua de lluvia

La historia de la recolección de agua de lluvia

Hemos intentado hacer uso del agua que cae de nuestros cielos durante miles de años, canalizándola para proporcionar riego y para proporcionar agua potable a comunidades remotas en climas más secos.

La historia de la recolección de agua de lluvia es una historia de ricas innovaciones desde los Talibs de la India hasta los sistemas más complejos que ahora estamos empezando a encontrar en nuestras ciudades superpobladas.

Cómo funciona la captación de agua de lluvia

El proceso es bastante simple: la lluvia cae sobre su techo y es recogida por el canalón, canalizada hacia abajo en un tanque de almacenamiento que luego alimenta su hogar donde se puede usar para descargar los inodoros y llenar la lavadora.

Todos estamos empezando a utilizar algún tipo de recolección de agua de  lluvia,  ya sea por el simple hecho de instalar una culata de agua en el jardín o por algo más avanzado que ayude a reducir nuestras facturas de agua.

Es posible que haya un día en que todos tengamos nuestro sistema local de recolección de agua que garantice que tendremos suficiente para nuestras necesidades en el futuro.

Tipos de Recolección de agua de lluvia

Existen varios tipos diferentes de sistemas de captación de agua de lluvia que se utilizan en el mundo, el costo varía según la complejidad y el tamaño de la tecnología que se está instalando.

Todos tienen una cosa en común que es utilizar nuestra lluvia natural para complementar el suministro principal que todos damos por sentado.

El principal beneficio de la recolección de agua de lluvia es que se puede realizar en escalas pequeñas, mucho más grandes e incluso industriales.

Ya sea a pequeña escala o más, los beneficios de aprovechar al máximo los recursos que tenemos disponibles nunca han sido tan obvios cuando enfrentamos la perspectiva del cambio climático.

La recolección de agua implica una tecnología relativamente simple que puede ser utilizada tanto por propiedades domésticas como comerciales para hacer una diferencia.

Colillas de agua

Probablemente, la forma más simple de recolección de agua de lluvia es la culata de agua que ahora se puede encontrar en muchos jardines en todo el mundo.

Son grandes recipientes de plástico para recolectar agua de una tubería de drenaje o a través de la lluvia natural, y se guardan principalmente para usar en el jardín para regar las plantas.

Te costará alrededor de 50 euros para uno de buena calidad que durará mucho tiempo y le quitará algo a su factura de agua medida en el proceso.

Si tiene un jardín de tamaño decente, entonces un tope puede ayudarlo a reducir el consumo de agua de la red eléctrica.

También pueden combinarse con algo como un Rainsaucer, esencialmente un paraguas al revés que puede recoger el agua de lluvia de manera más eficiente y limpia que una canaleta.

recolección de agua de lluvia

Recolección de agua de lluvia doméstica

Si desea ir un paso más allá y reducir su dependencia de la red eléctrica, entonces  se puede instalar un sistema de recolección de agua de lluvia más complejo  para satisfacer las necesidades de la vida diaria, como lavar la ropa y limpiar el inodoro. Hay dos sistemas principales que puede elegir para hacer esto:

  • Sistemas de alimentación por gravedad:  normalmente se colocan en la parte superior del edificio y utilizan el poder de la gravedad para impulsar el agua a diferentes partes de la casa. No necesitan ninguna otra fuente de energía como la electricidad.

Cuando llueve, el agua se recoge del techo y se alimenta directamente al sistema de filtro del tanque.

  • Sistemas de alimentación de la bomba:  en este caso, el tanque puede estar a nivel del suelo, o incluso debajo del suelo, y luego se usa una bomba para distribuir el agua alrededor de la casa.

También puede optar por un sistema combinado de bomba y gravedad que mueva el agua a la parte superior de la casa a otro tanque donde se pueda almacenar antes de distribuirse a través de las tuberías.

Los usos de la recolección de agua de lluvia

El agua recolectada de la lluvia no es adecuada para beber o cocinar, ya que no se ha procesado de la misma manera que lo ha hecho nuestro suministro principal.

Sin embargo, se puede utilizar para una variedad de propósitos, como la descarga de inodoros, en lavadoras y en el riego del jardín.

Sin embargo, el uso principal de la recolección de agua de lluvia es la conservación de nuestro suministro principal a medida que la demanda comienza a aumentar.

recolección de agua de lluvia

Beneficios de la recolección de agua de lluvia

No hay duda de que aprovechar al máximo los recursos que tenemos también puede marcar una gran diferencia en nuestros planes para un futuro más sostenible.

La verdad es que muchos de nosotros hemos dado por sentado nuestro suministro de agua, esperando que sea entregado directamente a nuestras puertas sin pensar mucho en cuánto uso o cómo podemos ser más económicos.

Después de todo, el 70% de nuestro mundo está cubierto de agua.

Tenemos lagos y embalses que nos proporcionan agua buena y limpia y se repone de manera regular cuando simplemente llueve.

Desafortunadamente, solo el 1% del agua es potable y vivimos con la perspectiva de una población cada vez mayor que todos quieren su parte. La investigación en realidad sugiere que para 2030 la demanda superará con creces la oferta.

Los beneficios ecológicos de la recolección 

Los beneficios ecológicos de reciclar el agua de lluvia son potencialmente enormes: la descarga del inodoro, por ejemplo, representa hasta el 35% del consumo promedio de agua en el hogar.

Agregue la cantidad de agua que usamos para lavar la ropa o regar el jardín y los posibles ahorros comienzan a crecer.

Para las empresas, estas cifras son mucho más altas, particularmente para industrias como los hoteles que tienen un gran número de clientes habituales en un solo lugar.

El uso de la recolección de agua de lluvia para trabajos como limpiar el inodoro elimina la necesidad de usar agua potable fresca de la red eléctrica y ofrece una reducción significativa en el uso total de agua.

El principal beneficio ecológico que ofrece el uso de sistemas de recolección de agua de lluvia es la reducción en este uso del agua de red, lo que significa que será necesario extraer menos agua del ambiente, un suministro que se utiliza mejor para beber, bañarse y cocinar.

Uno de los otros beneficios ecológicos de los sistemas de recolección de agua de lluvia es que pueden disminuir la carga colocada sobre los sistemas de drenaje, reduciendo los efectos de las inundaciones al canalizar el agua de escorrentía hacia los tanques para su reciclaje.

Beneficios financieros de la recolección de agua de lluvia

Es importante tener en cuenta que solo aquellas propiedades equipadas con un medidor de agua se beneficiarán financieramente de los sistemas de recolección de agua de lluvia.

Aquellos que no tienen un medidor y pagan una tarifa fija por el agua no verán mucho en la forma de retorno financiero, ya que la cantidad de agua potable ahorrada no hará ninguna diferencia en la factura final (aunque el efecto ecológico todavía es considerable).

Más y más personas están empezando a recurrir a un suministro de agua medido, incluso si tienen una familia numerosa.

Estar en un medidor puede ahorrar una gran cantidad si su consumo de agua inicial es bajo (en algunos casos, reducir la factura), pero también puede pedirle que sea más consciente de reciclar y de no dar por sentado este valioso activo.

Cuánto le ahorrará un sistema de recolección de agua de lluvia a largo plazo dependerá de una serie de factores, como los hábitos de consumo de agua tanto en interiores como en exteriores, los factores meteorológicos, así como el tamaño y el costo inicial del sistema instalado.

No obstante, es posible dar una estimación aproximada de los ahorros potenciales en las facturas disponibles para aquellos con medidores de agua.

En el caso de un sistema doméstico, es posible que pueda ahorrar entre un 40 y un 50% en las facturas de agua extrayendo el agua que necesita para lavar la ropa y limpiar su automóvil de un tanque de reserva.

Es importante recordar que el reciclaje de agua de lluvia nunca reemplazará por completo el suministro de agua de la red, ya que aún se necesitará agua potable para beber, preparar alimentos y bañarse personalmente, y se debe incorporar un sistema para anular el tanque de recolección de agua de lluvia si es necesario. corre seco por cualquier motivo.

Las desventajas de la recolección de agua de lluvia

  • Por supuesto, uno de los problemas es que si no llueve, no llene el tanque, por lo que necesita instalar un sistema donde se interrumpa la red cuando hay problemas con el suministro.
  • El costo inicial del sistema y su instalación significa que puede no haber un retorno de la inversión por varios años. Si tiene un tanque subterráneo instalado, entonces hay más costos para la inspección y la excavación, así como un posible permiso de planificación.

En general, las ventajas de la recolección de agua de lluvia superan con creces cualquier desventaja.

La razón principal para introducirlo es la reducción de los costos del agua y la reducción del impacto que todos tenemos en el medio ambiente.

Bien podría ser que en un futuro cercano todas las nuevas construcciones tengan sus propios sistemas de recolección de agua de lluvia, así como otras tecnologías verdes, que reducen la presión sobre el suministro principal.

Centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo.

centrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo están siendo empleadas en todo el mundo.

Actualmente, son consideradas como el centro de los objetivos de ingeniería especialmente por los países con mayor demanda.

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Dependiendo de la demanda de energía, este tipo de centrales pueden actuar como suministro y almacenamiento de energía para estabilizar la red eléctrica.

Así mismo, permiten una mayor propagación de las plantas de energía eólicasolar, que son las centrales de energía renovable más responsables de la variabilidad de la electricidad entregada a la red.

Considerando los precios de pago por el suministro de energía durante el día, dichas centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo también se consideran una solución atractiva para nuevas oportunidades de mercado en todo el mundo.

¿Por qué se consideran las centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo una alternativa renovable?

En el caso de las energías renovables como las plantas eólicas y solares depende de las condiciones atmosféricas para su correcto funcionamiento por lo que no pueden ser manejadas por el control humano.

Las fuentes eólicas y solares exhiben la mayor variabilidad en el tiempo y su producción puede predecirse, pero con gran dificultad.

En cambio, las operaciones de la planta hidroeléctrica son más flexibles, ya que la producción de energía hidroeléctrica se puede administrar fácilmente y más del 50% de la energía renovable es generada por ellas.

En las últimas décadas, debido a la expansión de las plantas eólicas y solares y la diversificación de las actividades humanas, con frecuencia hay un excedente de energía entregada a la red.

Este excedente de electricidad debe almacenarse o desecharse intencionalmente para no desestabilizar la red eléctrica.

La mejor solución para hacer frente a este problema está representada por el uso de centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo.

Ya que las centrales hidroeléctricas pueden operar también a la inversa no solo para crear energía, sino también para almacenarla.

¿Cómo funcionan éstas centrales hidroeléctricas?

Las centrales hidroeléctricas suministran o generan energía cuando la demanda de energía es mayor que la energía disponible dentro de la red eléctrica.

En el modo de generación, el agua pasa de un depósito superior a uno inferior, impulsando la turbina.

Sin embargo, cuando la demanda de energía se reduce, generando un excedente de energía en la red, el agua en la cuenca inferior se bombea hacia la superior (operación de bombeo) utilizando este excedente de energía.

El agua almacenada en la cuenca superior se usa nuevamente durante el período de alta demanda de electricidad para la generación de energía.

Las turbinas utilizadas para el bombeo y la generación de energía se denominan PAT, que por sus siglas en inglés “pump as turbine”; significan “bomba como turbina”.

centrales hidroeléctricas

Los países con mayor utilización de esta tecnología, de acuerdo a estadísticas del año 2012 son:

  • Estados Unidos
  • Japón
  • China
  • Italia

La central más grande está en los EE. UU., y cuenta con una capacidad de potencia de 3 GW.

En China, la construcción de la planta de Fengning está en progreso y se tiene previsto culminarla para el año 2021 y será la más grande del mundo.

Esta central será equipada con 12 unidades de turbina de bomba de 300 MW cada una, con una capacidad total de 3.6 GW dispuestas subterráneamente.

Aunque está en proceso dicho proyecto de gran envergadura, el país asiático cuenta con otras dos plantas que también están en construcción, con una capacidad total de 3 GW.

Otros países que se suman a la construcción de esta tecnología son Japón con una planta de 2.8 GW y Ucrania con una planta de 2.3 GW, previstas a finalizar para el año 2020.

Desarrollo de la Tecnología en el Mercado:

Las centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo operan en un ciclo cerrado y en su mayoría emplean la misma cantidad de agua, lo que minimiza la disminución de agua de los ríos.

Esta tecnología ha impulsado una nueva oportunidad de mercado:

  1. El agua se utiliza para generar electricidad durante los períodos de mayor demanda, cuando el precio de la energía es el más alto.
  2. En cambio, el agua se bombea al depósito superior (utilizando la electricidad disponible en la red eléctrica) durante los períodos de baja demanda de energía, cuando los precios de la energía son más bajos.
  3. Este ciclo cerrado representa una gran oportunidad de ganancias para los propietarios.

España y las centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo:

El país europeo cuenta con la central hidroeléctrica de bombeo “Cortes-La Muela”, la cual se encuentra ubicada al margen derecho del río Júcar, municipal de Cortes de Pallás (Valencia).

Es la central 2da en Europa con una capacidad de 1.772 MW propiedad de Iberdrola.

Esta compañía ha realizado inversiones a lo largo del tiempo de aproximadamente 1.200 millones de euros, distribuidos 300millones entre 2006 y 2013 en la ampliación de La Muela II.

Donde aprovecharon un desnivel de 500 metros existente entre el depósito artificial de La Muela y el embalse de Cortes de Pallás, para instalar cuatro grupos reversibles.

Con ésta ampliación, la potencia alcanzó los 630 MW; 1.750 MW en turbinación y 1.280 MW en bombeo.

Por lo que su capacidad se traduce en producir hasta 5.000 GWh y la demanda de 400mil hogares españoles son atendidos

En el futuro, el uso de esta energía se volverá esencial, asumiendo que se pondrán en funcionamiento más plantas de energía eólica y solar.

Las fuentes de Energía no Renovables ya no son efectivas

fuentes de energía

Las fuentes de energía no renovables no son efectivas y cuestan mucho más de lo que ofrecen en beneficios. 

La formación de combustibles fósiles es un proceso muy largo que se produce durante miles de años, y las reservas que quedan en la tierra se están agotando. 

Los países en desarrollo, incluidos China e India, requieren más energía y petróleo, y esto significa que las reservas de combustibles fósiles que quedarán pronto desaparecerán. 

Debido al tiempo que tarda la formación de combustibles fósiles en la tierra, no puede renovarse durante miles de años.

Hay muchas discusiones sobre los pros y los contras de la energía nuclear, y hay muchos críticos y defensores de esta forma de energía. 

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No importa qué tan seguras se manejen estas operaciones y salvo que ocurra un accidente nuclear, se crean desechos radioactivos que serán peligrosos durante cientos o incluso miles de años. 

Esto deja un legado tóxico para que las generaciones futuras lo limpien. La energía nuclear es muy arriesgada y puede tener consecuencias desastrosas cuando algo sale mal. 

Recordando incidentes pasados con fuentes de energía no renovables

Incidentes como Chernobyl y Three Mile Island han hecho que muchos desconfíen de permitir una planta de energía nuclear en cualquier lugar cerca de su ciudad. 

Cuando todos los pros y los contras se toman en consideración, cualquier cosa tan mortal como la energía nuclear probablemente no debería usarse. 

Esta energía tampoco es renovable, porque hay una cantidad limitada de uranio en la tierra,

Los combustibles fósiles se están agotando lentamente, y habrá que encontrar fuentes de energía alternativas que sean renovables para evitar una crisis energética y suministrar la energía necesaria. 

El petróleo crudo está lleno de hidrocarburos, y tanto la forma cruda como la refinada de esta sustancia contribuyen enormemente a la contaminación y aumenta el calentamiento global. 

Esta fuente de energía no es renovable, lo que significa que la gasolina y el diesel no serán fuentes de combustible por mucho más tiempo. 

Debido a que los combustibles fósiles no son renovables, no pueden ser reemplazados. 

La eliminación de estos recursos daña la tierra y los nuevos yacimientos petrolíferos son cada vez más difíciles de encontrar cada año. 

Cualquiera que entienda cómo los ingenieros petroleros encuentran nuevos campos petroleros saben la cantidad de tiempo extendida y la gran cantidad de dinero que requiere este proceso.

Cualquiera que sepa sobre la industria minera del carbón también sabe por qué el carbón tampoco es la respuesta a las necesidades energéticas futuras. 

Al igual que el petróleo crudo y el gas natural, el carbón es un mineral utilizado como combustible fósil que no es renovable y daña significativamente el medio ambiente. 

La minería de carbón ha cambiado mucho a lo largo de los años, pero la recuperación de este recurso aún causa un gran daño a la tierra a través de los métodos de extracción, así como las emisiones de gases de efecto invernadero.

 El carbón no es ilimitado, y eventualmente este combustible fósil también se agotará. 

Dado que el carbón es una fuente de energía no renovable, no es una solución viable para ninguna crisis energética futura.

Sin fuentes de energía alternativas, una grave crisis energética podría ocurrir a nivel mundial. 

Las reservas de combustibles fósiles no durarán mucho, especialmente a la tasa de consumo de petróleo y gas en todo el mundo.

Por esta razón las Energías renovables,son nuestra vía de escape hacia un planeta mas limpio y ecológico.

Nuestro planeta nos brinda gratuitamente energía del sol, de la tierra, del viento, del agua, aprovechemos estos recursos y hagamos la diferencia.

Bomba en espiral que no requiere de electricidad.

bomba

La bomba en espiral (también conocida como bomba de rueda hidráulica) es una máquina hidráulica que bombea agua sin electricidad.

Con los esfuerzos globales para reducir las emisiones de carbono, el mayor enfoque en las energías renovables está haciendo de la bomba en espiral una opción viable para bombear agua, especialmente en áreas rurales y países en desarrollo.

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Aunque ya tiene bastante tiempo de su invención, su instalación es simple y los bajos costos de mantenimiento hacen que la bomba en espiral sea una alternativa favorable y ecológica.

La utilidad de las ruedas hidráulicas remonta desde hace muchísimos años especialmente para bombear agua, y para otras aplicaciones.

Las ruedas hidráulicas más antiguas explotaron la energía cinética de las corrientes de agua y se denominaron ruedas hidráulicas de corriente.

¿Qué es una bomba en espiral y cómo funciona?

Una bomba en espiral está constituida por un tubo alrededor de un eje horizontal, el cual está sujeto a una rueda hidráulica.

La rueda está en el agua que fluye, de modo que el agua en el río proporciona la energía necesaria para la rotación de la rueda.

Por lo tanto, el tubo en espiral también gira. Cuando la superficie de entrada del tubo (la extremidad externa del tubo) pasa al río, el agua ingresa al tubo.

Este volumen de agua se mueve hacia la salida del tubo (la extremidad interna), en el centro de la rueda, donde se conecta un tubo recto al usuario final.

Varias columnas de agua se generan dentro del tubo espiral, separadas entre sí por columnas de aire comprimido atrapadas entre las columnas de agua.

Estas columnas de aire comprimido empujan contra las columnas de agua, de modo que en la salida (el centro de la rueda) el agua alcanza energía y velocidad.

De esta manera, se puede bombear a una elevación más alta o a una cierta distancia del río.

bomba

¿Dónde y cómo se puede aplicar esta bomba?

Los usuarios que se pueden considerar son por ejemplo, para los países en desarrollo como desarrollados a empresas de riego y personas civiles.

Ya que la utilización o actividad principal seria especialmente para riego por goteo y parcialmente para agua potable para los países en desarrollo.

La mayor aplicación de la bomba, y en general de la extracción de agua, es el riego.

Anteriormente, se han construido tales bombas de manera artesanal.

Pero la empresa aQysta creó una patente que le aprueba la fabricación de esta bomba de manera rentable y con utilidad comercial.

Dicha empresa ha desarrollado diferentes bombas hidroeléctricas: Bomba Barsha y HyPump, las cuales se adaptan a los requisitos del usuario:

  • Bomba Barsha: ésta en una bomba portátil y por su diseño móvil se puede utilizar en cualquier fuente de agua que fluye.
  • HyPump: Bomba diseñada especialmente paras infraestructuras, por ejemplo canales, y cuya actividad es permitir el riego por goteo de energía cero.

Dentro de las características destaca que las bombas en espiral pueden ejercer funciones si se considera:

  • Una altura máxima de 20m y un caudal máximo de 43,6 m3/día.

Desde el año 2016, aQysta ha instalado más de 40 bombas en todo el mundo, de hecho ha dejado su huella por países como Nepal, Colombia, Indonesia, Turquía, Zambia y España, entre otros.

Beneficios ambientales y económicos:

Las bombas en espiral funcionan sin combustible ni electricidad, ya que la energía necesaria es suministrada por el agua que fluye (preferiblemente una velocidad de flujo más rápida que 1 m/s).

La bomba en espiral ahorra hasta un 70% de los costos generales de vida útil en comparación con el bombeo de diesel.

Ademas, los peces pueden atravesarlas sin sufrir ningún tipo de daños.

La bomba en espiral no requiere costos de operación y es ambientalmente sustentable.

Por lo tanto, las bombas en espiral pueden representar una tecnología interesante, especialmente para el riego.

Esta es la motivación que ha alentado al Politecnico di Torino (Universidad Politécnica de Turín, Italia) y la Universidad de Southampton (Reino Unido) a comenzar una investigación científica sobre bombas en espiral, en colaboración con la industria.

En cuanto a generación de electricidad, se reconocen una vez más como una tecnología prometedora.

Especialmente en el campo de la micro hidroelectricidad para potencias instaladas inferiores a 100 Kw.

La Asociación Europea de Pequeña Hidroelectricidad estima que en Europa existen aproximadamente 350,000 sitios adecuados para micro centrales hidroeléctricas similares.

Sistema que recupera el agua dulce de las centrales eléctricas.

agua dulce

El nuevo sistema que recupera el agua dulce de las centrales eléctricas ha sido diseñado gracias a los ingenieros del MIT.

El cual podría proporcionar una fuente de agua potable de bajo costo para las ciudades secas del mundo y al mismo tiempo reducir los costos de operación de las centrales eléctricas.

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Grandes cantidades de agua dulce terminan formándose en nubes de vapor, luego que se utilizan para refrigeración en las plantas de energía eléctrica.

Pero el nuevo sistema que recupera el agua dulce de MIT podría potencialmente ahorrar una fracción sustancial de la pérdida de agua dulce.

Las gotas de agua se cargan eléctricamente si el aire de la niebla se vierte con un haz de partículas que también estén cargadas eléctricamente lo que se conoce como iones.

Las partículas se pueden arrastrar hacia una malla de cables, similar a una ventana o pantalla, que dispone o coloca en su camino.

Posteriormente, las gotas acumuladas en dicha malla, se drenan en un recipiente colector.

Luego, se pueden reutilizar en la central eléctrica o enviarlas al sistema de suministro de agua dulce de una ciudad.

El 8 de Junio en la revista Science Advances se describe en un artículo la información.

El coautor es Maher Damak, ahora miembro del Centro Tata de Tecnología y Diseño, y el profesor asociado de ingeniería mecánica Kripa Varanasi.

La visión de Varanasi fue desarrollar sistemas de recuperación de agua altamente eficientes; mediante la captura de gotas de agua de niebla natural y columnas de torres de enfriamiento industrial.

El objetivo era mejorar la eficiencia de los sistemas de recolección de niebla que se utilizan en muchas regiones costeras con escasez de agua dulce como fuente de agua potable.

Los sistemas de recolección de niebla consisten en disponer una malla plástica o metálica.

Este material cuelga en forma vertical en el recorrido que hacen los bancos de niebla que salen del mar.

Pero esos sistemas son extremadamente ineficientes, ya que capturan solo entre el 1% y el 3% de las gotas de agua que pasan a través de ellos; y encontraron que el problema radicaba en la aerodinámica del sistema.

Es decir, cuando una corriente de aire pasa un obstáculo, como en el caso de los cables de estas mallas, el flujo de aire se desvía naturalmente alrededor de éste obstáculo.

Estas corrientes de aire que se desvían por los obstáculos normalmente llevan inmersa gotas de agua.

Las cuales se orientarían hacia el cable a un lado y la fracción de gotas capturadas sería más baja que la del área de recolección ocupada por los cables.

Porque las gotas se están barriendo a un lado de los cables que se encuentran frente a ellos.

El equipo es simple y la cantidad de energía que se requiere es mínima.

Para desarrollar el estudio, el equipo de MIT se centró en capturar el agua de las columnas de las torres de enfriamiento de las centrales eléctricas.

Allí, la corriente de vapor de agua está mucho más concentrada que cualquier niebla natural, y eso hace que el sistema sea aún más eficiente.

Y como la captura del agua evaporada es en sí misma un proceso de destilación, el agua capturada es pura, incluso si el agua de refrigeración es salada o está contaminada.

“Es agua destilada, que es de mayor calidad, que ahora solo se desperdicia”,  “Eso es lo que estamos tratando de capturar”. dijo Varanasi.

El agua dulce podría canalizarse al sistema de agua potable de una ciudad o usarse en procesos que requieren agua pura.

Como en las calderas de una planta de energía, en lugar de ser utilizada en su sistema de enfriamiento donde la calidad del agua no importa mucho.

Una típica planta de energía de 600 megavatios, dice Varanasi, podría capturar 150 millones de galones de agua al año, lo que representa un valor de millones de dólares.

Esto representa alrededor del 20% al 30% del agua perdida por las torres de enfriamiento. Con más mejoras, el sistema puede capturar aún más de la salida, dice.

El sistema que recupera el agua dulce podría compensar la necesidad de aproximadamente el 70% de las nuevas instalaciones de plantas de desalinización en la próxima década.

Demostraron la idea mediante la construcción de una pequeña versión de laboratorio de una pila que emitía una cantidad de gotas de agua.

Pila que era similar a las que se pueden apreciar en las torres de enfriamiento reales de plantas de energía.

Y colocaron su haz de iones y pantalla de malla en él.

En el experimento, se puede apreciar una gran cantidad de gotas de niebla que se elevan desde el dispositivo.

Luego desaparecen casi instantáneamente, tan pronto como se enciende el sistema.

Durante el verano de 2018, el equipo construyó una versión de prueba a gran escala de su sistema, y ​​el 18 de octubre, la instalaron en la torre de enfriamiento de la Central de Servicios Públicos de MIT.

Una planta de energía de cogeneración de gas natural que proporciona la mayor parte de la electricidad del campus, calefacción y refrigeración.

Eso debería proporcionar la evidencia necesaria para permitir que los operadores de centrales eléctricas, que tienden a ser conservadores en sus elecciones tecnológicas, adopten éste sistema que recupera el agua dulce.

Formas de aprovechar el agua con energías renovables.

agua

Existen muchas formas de aprovechar el agua con energías renovables.

Es evidente que el mundo cada día requiere de mayores cantidades de agua potable para el consumo humano.

El recurso juega un papel importante en la economía mundial y aproximadamente el 70% del agua dulce utilizada por los humanos va a la agricultura.

Gran parte del comercio a larga distancia de productos básicos (como petróleo y gas natural) y productos manufacturados se transporta en barcos a través de mares, ríos, lagos y canales.

Por lo que se considera que es una fuente obligatoria para la supervivencia humana en el mundo.

De hecho, el Banco Mundial espera una brecha importante entre la oferta y la demanda para 2030.

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El aprovechamiento del recurso natural, que casi en su 100% de utilidad depende del bombeo de agua, requiere cantidades importantes de electricidad, lo que se traduce en facturas energéticas bastante elevadas.

Además, la mayor parte de esta electricidad proviene de combustibles fósiles y unas pocas a la hidroeléctrica.

A medida que los impactos del cambio climático empeoran, el uso de combustibles fósiles se enfrenta a una mayor investigación.

La energía renovable puede proporcionarte diversas formas de aprovechar el agua para resolver estos desafíos a través de enfoques diferentes:

 

Generación de energía en el tratamiento de aguas residuales:

El primer enfoque toma los residuos de las aguas residuales (aguas residuales) y los convierte en energía.

Esta energía puede alimentar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, reduciendo o eliminando sus necesidades de electricidad.

En algunos casos, la instalación genera un excedente de energía que puede alimentar la red. Varias tecnologías emocionantes pueden facilitar esto.

Y abarcan desde la digestión anaerobia de aguas residuales para producir metano, la co-digestión con desechos orgánicos, hasta la pirólisis directa de las aguas residuales.

Si bien sigue siendo una fuente de poder relativamente sin explotar.

Actualmente existen muchas operaciones piloto y de escala completa en todo el mundo.

Incluso en los Estados Unidos, China, Medio Oriente y Europa. La investigación en esta área continúa.

Recientemente, los científicos pudieron usar bacterias especialmente elegidas que pueden procesar una amplia gama de los químicos que se encuentran en las aguas residuales, usándolas para generar hidrógeno en última instancia.

Agua en movimiento con energías renovables:

Alternativamente, los administradores de agua, ya sean irrigadores, desalinizadores o tratadores de aguas residuales, recurren cada vez más a las energías renovables para sus necesidades de electricidad.

Por ejemplo, la producción de energía solar alcanza su máximo en muchos de los mismos períodos de tiempo y lugares donde el agua es más alta.

Esto incluye el riego de verano para la agricultura y en los desiertos.

Muchas economías emergentes han comenzado a considerar la idea, esperando evitar la infraestructura eléctrica tradicional.

Las entidades encargadas de administrar el agua estiman el potencial de las energías renovables y de las formas de aprovechar el agua  para la producción de energía eléctrica.

Las turbinas eólicas han sido consideradas de gran utilidad durante mucho tiempo como bombas de agua.

Las nuevas versiones son tomadas para producir electricidad y aumentar su eficiencia en el bombeo de agua.

Otro prototipo reciente utiliza el diseño de la turbina eólica para recoger el agua del aire y bombearla a los tanques de almacenamiento.

Bombeo de agua sin electricidad:

Por último, mientras que la energía renovable puede proporcionar algunas soluciones, otras estrategias reducen o eliminan la necesidad de electricidad por completo.

Las bombas en espiral mueven el agua sin el uso de electricidad u otros combustibles:

Pueden irrigar los cultivos en áreas con acceso limitado al poder.

La rueda de aire esencialmente invierte los principios que impulsan una rueda de agua:

Puede generar electricidad en determinados ambientes marinos.

Actualmente, este tipo de tecnologías innovadoras se ha desarrollado en menor proporción en cuanto a la utilización de este recurso para la generación de energía.

Éstas formas de aprovechar el agua son algunas de las que se pueden emplear. Sin embargo, a medida que crece la demanda mundial, se espera que nuevas ideas y proyectos amplíen las capacidades de aprovechamiento del recurso de forma sustentable.

 

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