El invento colombiano que puede llevarle agua de mar a las mesas de La Guajira

Un prototipo de desalinizador, creado por un investigador de la U. Nacional, puede producir hasta 13,5 litros diarios de agua dulce a partir de agua de mar y radiación solar. Una alternativa ante la angustiante sequía que viven las comunidades de La Guajira.

Por: Daniela Quintero Díaz (@DanielaQuinterd / @BlogElRio)

Cuando se piensa en los problemas que tiene La Guajira la lista es larga: abandono, corrupción, pobreza, desnutrición, alta morbilidad materna, sequía… Pero hay uno que sobresale y tiene que ver con todos los anteriores: la escasez de agua.

La Guajira tiene la superficie de tierra más grande de Colombia en proceso de desertificación, la menor oferta de lluvias del país y es azotada por una fuerte sequía desde hace más de una década. Las comunidades indígenas, como los wayuus, que viven en las zonas más hostiles del departamento, han sido las más afectadas ante la escasez de agua.

Jhon Fredy Aguilar, ingeniero civil y magíster en recursos hidráulicos, lleva más de diez años trabajando en temas relacionados con el agua, y los últimos cuatro han sido al lado de comunidades indígenas y rurales principalmente del Chocó y La Guajira. En ambos lugares se ha dedicado a buscar alternativas para que los habitantes puedan acceder al recurso hídrico de manera segura para su consumo.

A La Guajira llegó a finales de 2015 para apoyar la emergencia humanitaria agravada por el fenómeno de El Niño. Para entonces, coordinaba un plan para restaurar pozos de agua que habían sido construidos hace más de medio siglo, en su mayoría, durante el gobierno de Gustavo Rojas Pinilla. Aunque algunos de los molinos seguían en funcionamiento, muchos estaban fuera de servicio tras el colapso de sus estructuras. Por lo que recorrió gran parte de la península dirigiendo su reparación, pero cuando llegó a la zona norte extrema se encontró con una realidad muy distinta.

“Cuando uno piensa en los lugares turísticos de La Guajira, se le vieen a la mente el Cabo de la Vela, Punta Gallinas, las dunas de Taroa, y se encuentra con hermosas playas, langostas, buenos pescados y “agua”. Pero cuando pasa de esas zonas hacia los sectores de la Macuira, Puerto López o Porshina se encuentra con un gran número de rancherías donde las necesidades son muy fuertes”, asegura Aguilar. El agua era el punto más crítico: “No había agua dulce subterránea. La que encontramos también era salada o salobre”, cuenta.

Allí nació la idea de crear un dispositivo que pudiera convertir el agua salada en agua segura para el consumo de las comunidades Wayúu. Tenía que ser portátil, de bajo costo y que no necesitara ninguna fuente de energía externa, solamente luz solar.

Transformar el agua de mar en agua dulce ha sido un reto para el ser humano desde hace siglos. En la Grecia clásica famosos filósofos como Tales de Mileto y Demócrito escribieron sobre la desalinización por métodos físicos; y el mismo Aristóteles diseñó en el siglo IV a. C. una de las primeras máquinas para desalinizar agua: una evaporadora. Durante la Colonia, los marineros también usaban técnicas básicas de desalinización para llevar a cabo sus largas expediciones, pues el agua dulce que llevaban se gastaba en unos pocos meses. Aunque la ciencia y la tecnología para desalinizar agua siguen avanzando, en realidad se trata de un proceso sencillo.

“Imagina que tienes una jarra con agua salada, un plástico transparente que pones encima de la jarra, y los rayos del sol”, explica el investigador. “El agua salada tiene la molécula de agua más un ion de cloruro. Cuando el agua se calienta con los rayos del sol se evapora y elimina el cloruro o ‘sal’. Al subir como vapor y chocar con el plástico se enfrenta a un cambio de temperatura. La temperatura exterior, al ser más fría, hace que el vapor de agua se condense y se precipite. El resultado: una o miles de gotas que se traducen en un pequeño chorro de agua dulce”, asegura. Aunque detrás del prototipo que se diseñó hay un soporte físico y matemático, el proceso es básicamente el mismo.

El prototipo

Gopal Tiwari, un investigador de India, se ha dedicado durante años a crear prototipos de desalinización de agua de diversas tecnologías. Juntando varias de sus propuestas, Aguilar creó un modelo híbrido que se adaptara a las peticiones y necesidades de las comunidades wayuus.

“Todos los materiales necesarios para su elaboración se pueden conseguir en una ferretería cualquiera, y las herramientas son básicas, porque el prototipo se orientó para que se pudiera hacer solo con las manos”, explica. Básicamente, está compuesto por un marco vertical de aluminio, una fibra textil sintética de color negro y un recubrimiento transparente de carboxilato (éster de acetato). “La superficie de color negra absorbe más rápido los rayos del sol y se calienta mucho más rápido, agilizando el proceso de evaporación del agua”, asegura. El prototipo mide alrededor de 1,20 m de ancho por 3 de alto, y tiene una inclinación de 45°. Su costo final fue cercano a los $850.000 y tiene una durabilidad esperada hasta de cinco años.

Funciona así: cuando el agua de mar ingresa al panel a través de una manguera, humedece el textil de color negro. Con los rayos del sol, el agua se evapora y choca contra la cubierta, haciendo que el vapor libre el cloruro (sales), se condense y se deslice, por la inclinación, hacia un recipiente vacío ubicado en la parte inferior del sistema. “Con este prototipo solo necesito una fuente de energía que es natural, renovable y gratis: el sol”, dice el investigador.

Las pruebas del prototipo realizadas en la comunidad wayúu de Parenskat (en la zona rural de Manaure, uno de los territorios con mayores porcentajes de necesidades básicas insatisfechas) mostraron un rendimiento promedio diario de siete a ocho litros de agua dulce, casi un litro por hora. Incluso, en los días más soleados se podían recoger más de 13,5 litros por módulo. También se recolectaron muestras de agua cruda y tratada para ser analizadas bajo pruebas físico-químicas in situ. Varias de las muestras fueron trasladadas hasta Bogotá, al Laboratorio de Ingeniería Ambiental de la U. Nacional, para verificar la efectividad del tratamiento en la eliminación de los cloruros.

Los resultados fueron emocionantes. Además de superar los valores de producción esperados (esos que se habían proyectado mediante modelos matemáticos antes de las pruebas de campo), se evidenció un alto porcentaje de desalinización (remoción de cloruro): del 99,9 % en promedio. En algunas muestras, las concentraciones de agua cruda estuvieron por encima de los 30.000 miligramos por litro de cloruro, y se pudieron llevar por debajo de los 250 mg/L.

“Luego de un mes de prueba pudimos ver que con una tecnología sencilla y de bajo costo como esta, el prototipo mostró la capacidad de entregar agua con un cumplimiento del 89,5% de los parámetros establecidos en la resolución 2115 de 2007″, asegura el investigador. Regulación que establece los parámetros de la calidad del agua que puede ser consumida.  “No llegamos al 100 % porque hay algunos ensayos que se deben hacer en menos de 24 horas, y el transporte y la logística para conservar las muestras desde la comunidad en la que estábamos hasta el laboratorio en Bogotá era muy complejo; pero sabemos que el prototipo funciona y provee agua segura a esas familias solo con tratamiento de radiación solar”, añade.

Luego de terminar su investigación en La Guajira, y animado por un compañero, Aguilar decidió presentar una versión mejorada de su prototipo al concurso internacional Innovate for Impact: Siemens Design Challenge en la categoría Clean Water, en donde contó con la ayuda de otros investigadores de la Universidad Central. Tras competir con 131 equipos de diferentes universidades del mundo y superar cuatro filtros, se quedaron con el primer lugar del concurso. “No ganamos por nuestra tecnología, porque era algo sencillo y práctico, sino porque pudimos llevar esa ingeniería al territorio rural, porque tuvimos un enfoque social e intentamos proporcionar una ayuda sin generar una acción con daño”, asegura.

Por eso, en adelante, Aguilar y el equipo de investigadores que se han ido sumando a la iniciativa esperan seguir mejorando el prototipo y crear una guía ilustrada en español y en wayuunaiki para que cualquier persona pueda armarlo. Además, toda la información del prototipo, la cartilla y los materiales se encontrarán de manera abierta en internet. “Solo esperamos que esto sirva para impulsar y transmitir el mensaje de la importancia de llevar la ingeniería al campo. Esa es una deuda que tenemos muy grande”, concluye el experto.

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