Potabilización
del agua



Antonio Sarmiento Sera
Doctor en Ciencias Técnicas.
Profesor Titular del Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables (CETER).
Miembro de CUBASOLAR.
Tel.: (537) 2605060
E-mail: sarmiento@ceter.cujae.edu.cu

 

Aplicación de la energía solar y la luz ultravioleta
en la potabilización del agua.

Los tratamientos del agua para desinfectarla y hacerla aprovechable para el consumo humano directo ocupan un lugar importante dentro del desarrollo actual de la ciencia.
Las zonas rurales con insuficientes recursos sanitarios, energéticos, culturales y económicos resultan las regiones más afectadas por el consumo directo del agua contaminada, por lo que se hace imprescindible elegir alternativas de tratamiento que garanticen la obtención de buenos resultados para la salud con la mínima inversión posible.

En la selección del tratamiento más adecuado para la desinfección del agua para el consumo humano deben tenerse en cuenta diversos aspectos, como el nivel de riesgo a la salud de la población, el consumo energético, los costos y la eficacia, entre otros.
Existen variados métodos para lograr la desinfección del agua, algunos tradicionales y con amplia experiencia acumulada en su uso, y otros de relativa nueva aplicación.

El método más antiguo y universal para la desinfección del agua a escala domiciliaria es el de la ebullición, que logra la eliminación de los elementos patógenos que se transmiten mediante el agua.

No obstante, hervir el agua consume grandes cantidades de combustible, lo que provoca una agresión contra la vegetación por el uso de la leña, y un incremento de la contaminación atmosférica por el empleo de la leña o el keroseno, además de requerir gran esfuerzo personal en su aplicación.

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

La filtración del agua se utiliza desde el siglo xix para eliminar la turbiedad, los quistes y los protozoos, pero no es eficaz para suprimir las bacterias o los virus.
El tratamiento con ozono resulta ser un método eficaz, aunque requiere de equipos específicos y un alto costo relativo.


Resultado del tratamiento con luz ultravioleta (relación entre el nivel de contaminación
con el número más probable de microorganismos y el tiempo de tratamiento).

El uso de la luz ultravioleta es seguro y no presenta riesgos de manipulación, el agua tratada no se altera en olor ni sabor y la desinfección es rápida, aunque requiere de energía eléctrica para las lámparas. La radiación ultravioleta es efectiva contra un gran espectro de microorganismos y no genera subproductos en su utilización, ni al agua ni al medio.

La tecnología actual permite obtener suficientes niveles de energía eléctrica en regiones apartadas, con el uso de sistemas solares fotovoltaicos.

Para la presente aplicación se han considerado preferiblemente los lugares que utilizan agua de pozos, ríos o embalses para el consumo humano y que la almacenan en tanques relativamente pequeños o recipientes dentro de las casas, situaciones donde por lo general no existen bombas de agua que mantengan un flujo constante.

Por las razones antes expuestas se seleccionó el método de tratamiento con luz ultravioleta para su estudio como método de desinfección del agua almacenada en tanques de uso domástico, durante un período relativamente corto (de 2 a 3 h/día).

El trabajo de investigación y aplicación se ha desarrollado a través de la colaboración entre la Universidad de Ciencias Aplicadas de Colonia, Alemania, el Centro de Investigaciones en Procesos (CIPRO) y el Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables (CETER), estos dos últimos pertenecientes al Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE), de Cuba.

Las lámparas ultravioleta para uso germicida están diseñadas para generar radiación en la zona del espectro que produce daños en los ácidos nucleicos de los microorganismos y protozoos, lo cual inhibe la reproducción de los organismos.

 


El acceso al agua potable es un tema obligatorio en las agendas de los gobiernos y las Naciones Unidas, y la solución exige urgentes y justos programas nacionales e internacionales.

Los resultados obtenidos mediante la aplicación de la luz ultravioleta para la desinfección del agua han sido satisfactorios en regiones apartadas del país, y utilizando como fuente de energía la solar proveniente de los sistemas solares fotovoltaicos.