Uso del agua de lluvia:«retroceso»
al futuro

Por
Alberto Pérez Govea*


Invitación a utilizar métodos de recolección doméstica e industrial
del agua de lluvia para usos diversos

 

El agua ha sido, para la especie humana, no solo fuente de vida. El avance de la organización social dio a este líquido múltiples usos en la vida diaria. Nuestro futuro parece estar signado por la escasez de agua, dado el agotamiento de las fuentes actuales, no solo por el cambio climático, visible ya hoy, sino también por el uso y mal uso de una población creciente y demandante de cada vez mayor volumen de la misma.

Desde los albores de la civilización se ha hecho un uso cotidiano de las aguas superficiales y subterráneas que se han tomado de diversas fuentes, y también del agua de lluvia. Esta última se distingue de las aguas obtenidas por otras vías (lagos, ríos, pozos, etc.), sobre todo por el contenido de sales e impurezas. Además, la lluvia es de fácil recolección y está al alcance de todos, y depende únicamente de los regímenes de precipitaciones en cada lugar.

  Nuestras abuelas la preferían para el lavado de la ropa, aun cuando contaran con agua de otra procedencia. Es conocido el ahorro de detergente que propicia su uso en esta función. Otros usos domésticos diversos hicieron imprescindible, durante muchos años en el país, la utilización de canales, aditamentos colectores y aljibes o depósitos del agua de lluvia procedente de los techos de las viviendas. Incluyendo al tinajón camagüeyano.

No pocos ejemplos hubo de la utilización del agua de lluvia también en la industria y diversos centros de prestación de servicios.

El desarrollo social e industrial permitió la aparición de los acueductos y las redes hidráulicas domésticas, y de centros de producción y servicios, dejando en el olvido aquellas soluciones sencillas y ecológicamente más útiles y viables.


Fig. 1. Uso del agua de
lluvia para regar jardines.

Abandonar el uso del agua de lluvia en el sector residencial ha acrecentado problemas con los cuales convivimos a diario, sin pensar en retomar esa antigua práctica. Entre ellos pudieran citarse:

1. Mayor uso doméstico de detergentes en el lavado de la ropa. Esto incrementa los gastos al presupuesto familiar, además de una mayor contaminación ambiental al emitirse más productos de ese tipo al sistema de desagüe y al ambiente.
2. Necesidad de mayores niveles de bombeo de agua de los acueductos. Esto propicia la salinización y la degradación de los suelos cuando se extraen del manto freático cantidades de agua mayores a las infiltradas.
3. La necesidad de mayor tiempo de bombeo, lo que eleva los consumos energéticos para realizarlo. Con ello aumentan los gastos del país en la adquisición de combustibles para la generación eléctrica (Fig. 1).
4. El aumento de la generación eléctrica por este concepto provoca mayor consumo de combustibles, cuya quema produce, además, contaminación ambiental. Además, se acelera el tiempo de agotamiento de los combustibles fósiles.

En el sector industrial, sobre todo donde se utiliza el agua para el enfriamiento de equipos tecnológicos, el uso del agua de acueducto provoca la aparición de incrustaciones. Estas son un verdadero freno para el logro de la eficiencia energética.

La presencia de una capa de incrustaciones de 1 mm de espesor en un equipo de intercambio térmico puede reducir alrededor de 50% la eficiencia del proceso, o lo que es lo mismo, aumentar dos veces el consumo energético para obtener el mismo resultado térmico.

Por otro lado, para la eliminación de la capa incrustante deben usarse productos químicos contaminantes del medio ambiente. Para evitar la aparición de esas incrustaciones, hoy se utilizan varios métodos, entre ellos: sistemas de intercambio iónico (suavizadores o desmineralizadores), sistemas de ósmosis inversa, tratamiento magnético y descalcificadores diversos, entre otros.

El uso de estos métodos provoca gastos monetarios de inversión y mantenimiento en todos los casos, altos consumos energéticos en otros, y la utilización de productos químicos en varios de ellos.

Y mientras esto sucede la lluvia sigue cayendo, las superficies techadas siguen aumentando y con ellas la posibilidad de recolección del agua de lluvia, la que evitaría todos los problemas mencionados.

Existen experiencias que deben conocerse que demuestran la utilidad de tener en cuenta el posible uso de las aguas de lluvia. La Sección de Base de CUBASOLAR en la Sede Universitaria Municipal (SUM) de Consolación del Sur, se propuso estudiar la utilización del agua de lluvia en un centro alto consumidor de este líquido: el frigorífico de la localidad.

Aquí se usa el agua en el enfriamiento de dos condensadores verticales y tres compresores de refrigeración. El agua, calentada por estos equipos, es refrigerada en una torre de enfriamiento atmosférica. Se pretende montar un condensador evaporativo cuyo enfriamiento es también por agua.

Para el tratamiento del agua y la evitación de incrustaciones se contaba, como parte del equipamiento de la entidad, con un suavizador por intercambio iónico, aunque la experiencia en la utilización del agua de lluvia en este lugar lo mantiene inactivo.
Se realizó un monitoreo del régimen de evaporación que provoca, principalmente, la torre de enfriamiento atmosférica, en la cual las pérdidas de agua son elevadas sobre todo cuando el viento sopla fuerte.

Se confeccionó un registro de medición del descenso del nivel del agua en la piscina de enfriamiento en diferentes etapas. Con ello se determinaron los volúmenes de agua que se pierden durante la operación del sistema.

Se registraron pérdidas de hasta 200 m³ por mes.
Se hizo un estudio de la calidad del agua del acueducto que se recibe en el frigorífico y la de lluvia recolectada en los techos (ver Tabla 1).

Tabla 1
Características químicas del agua
de acueducto y de lluvia



La dureza presente en el agua del acueducto propicia la ocurrencia de capas incrustantes en las superficies de intercambio térmico de los condensadores y los compresores.
El agua de lluvia cumple con los parámetros de calidad requeridos para la evitación de incrustaciones, aunque habría que verificar si se recolecta la cantidad necesaria según los regímenes de lluvia en la zona.

Para ello se tomaron los datos mensuales de precipitaciones registrados por la estación meteorológica de la localidad: Estación 78383, del Centro Meteorológico Provincial (CMP).
Se estudió el comportamiento de las precipitaciones en esta zona en cada mes durante los últimos 5 años.

En esa etapa se observó el comportamiento promedio mensual de los niveles de precipitaciones para observar la tendencia durante las estaciones del año. Ese comportamiento promedio aparece en la figura 2.

 


Fig. 2. Comportamiento medio mensual de la intensidad
de precipitaciones registradas desde 2004 al 2008 en la localidad.

 

Como se observa, la intensidad de precipitaciones no es la misma a lo largo del año, sino que aumenta en los meses de verano. No obstante, esas cantidades son acumulativas y al cabo del año se dispone de un volumen apreciable.

Para conocer la cantidad de agua que se puede recolectar en una etapa, se utiliza la fórmula siguiente:

Vp = E • I • F

Donde:

Vp: Volumen de agua a recolectar (m³).
E: Coeficiente de escurrimiento de la superficie mojada, que tiene en cuenta el agua que puede ser absorbida por esta.
I: Intensidad de las precipitaciones en determinado tiempo (m/t).
F: Área de recolección del agua (m²).

Como los techos son de material cerámico en un caso, y de papel de aluminio el resto, las infiltraciones son casi nulas. Por ello, puede tomarse E = 0,98.
Los techos del frigorífico están bordeados por muros de contención, por lo que el agua solo puede bajar por los drenajes pluviales, almacenándose en una cisterna construida para este fin. El área de techos es: F = 3 651 m².

La intensidad de las precipitaciones no es la misma a lo largo del año (ver Fig. 2), sino que fluctúa en los diferentes meses, pero los valores registrados no se promedian sino que se acumulan. No obstante, puede promediarse el uso mensual del agua acumulada en una cisterna al cabo del año.

Si se dispone de los promedios mensuales de agua a extraer en cada uno de los años, y se aplica la fórmula anterior, pueden determinarse los volúmenes de agua de lluvia disponibles en los 5 años estudiados.

Tabla 2
Volúmenes de lluvia que pudieron recolectarse en los 5 años estudiados



Como se observa en la tabla 2, el agua de lluvia a recolectarse durante esta etapa sobrepasa los 200 m³/mes, calculados como pérdidas en el sistema actual.
Al beneficio económico que provoca la no utilización de productos químicos en el suavizador, o en limpiezas de los condensadores, se suma el ahorro de agua que se logra con esta aplicación.

Este aspecto cobra vital importancia ante las dificultades en el abastecimiento de agua que se tienen en el territorio y la condición de alto consumidor de este frigorífico.
Esta instalación no usa el suavizador y, sin embargo, no ha sido necesario realizar limpiezas químicas a los condensadores, ni se ha visto afectada la eficiencia energética del sistema por presencia de incrustaciones.

Lo anteriormente expuesto puede llevar a las recomendaciones siguientes:

• Estimular a la población para que utilice métodos de recolección doméstica del agua de lluvia para usos diversos.
• Rescatar, en los nuevos diseños habitacionales (donde sea posible), la utilización de colectores de agua de lluvia, aprovechando nuevos materiales como el plástico, que abaratan la inversión, y sistemas de drenajes pluviales hacia cisternas o tanques.
• En cada centro de producción o servicio, estudiar la posibilidad de recolección de agua de lluvia, sobre todo donde existan equipos con enfriamiento por agua y haya que gastar recursos en su tratamiento.
• Valorar la recolección de agua de lluvia en el diseño de las nuevas inversiones industriales.

El método utilizado para definir los volúmenes de pérdidas se basó en la medición de los centímetros que desciende, durante determinada etapa, el agua de la cisterna de enfriamiento. La determinación del agua de lluvia posible a recolectar, en la misma etapa, solo requiere la recogida de los datos que sistemáticamente reportan las distintas estaciones meteorológicas ubicadas a lo largo de todo el país.

También, resulta fácil y asequible para todos estudiar la posibilidad del uso del agua procedente de las precipitaciones en los centros productivos o de servicio, para enfriamiento de equipos tecnológicos u otros usos.

Materializar la utilización real de esta agua no lleva grandes inversiones, aunque sí grandes beneficios. Vale siempre la pena estudiar esta solución.

* Máster en Ciencia. Especialista energético, Dirección de Fiscalización, CUPET, Consolación del Sur, Pinar del Río, Cuba.
e-mail: apgovea@meca.upr.edu.cu