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Investigación, Innovación y Análisis ambientales

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Tratamiento Solar de Aguas

En la actualidad, la comunidad científica dedica importantes esfuerzos relacionados al desarrollo de nuevos procesos/tecnologías para el tratamiento de aguas para diferentes usos, estas tecnologías se presentan como un desarrollo innovador que permite proveer de un agua segura, tanto desde el punto de vista químico como microbiológico, para el consumo humano, partiendo de las aguas naturales regionalmente disponibles, como asimismo el desarrollo de nuevos procesos para el tratamiento de diversos tipos de aguas residuales.
La fuente de energía más constante con la que cuenta nuestro planeta es la proveniente del sol, que alcanza en promedio 1.361 W/m2 [NASA, 2005] en la capa exterior de la atmósfera. La energía recibida en la superficie de la tierra se conoce como irradiancia, energía que depende de la hora del día, la inclinación de los rayos del sol y la cobertura de las nubes.

De esta manera, la energía solar es el recurso energético más abundante en la tierra, la superficie del planeta en una hora recibe el equivalente al total de energía consumida por todos los humanos en un año.

En este sentido, el uso de la radiación solar es hoy en día una de las metas más codiciadas en el campo de las innovaciones tecnológicas, que buscan obtener nuevas fuentes de energía para hacer del desarrollo económico una actividad sustentable.

La radiación solar es una fuente permanente de energía natural que ofrece un gran potencial para una amplia variedad de aplicaciones, debido a que sus mayores ventajas son la abundancia y accesibilidad. Los países desarrollados llevan adelante activas políticas de promoción de estos usos de la energía solar, tendiendo a transformarla en alternativas económicamente viables y adecuadamente competitivas.

En los países en desarrollo, es más difícil implementar estas tecnologías incipientes por las condiciones e inversiones que demandan. En este marco, es muy importante considerar alternativas que permitan usar el recurso con tecnologías que, basándose en conceptos e ideas científicas de avanzada, no requieran de inversiones iniciales excesivamente elevadas. Es más, el desarrollo de estos métodos que, por los beneficios que aportan a las poblaciones rurales de bajo ingresos socioeconómicos, debería ser una prioridad de parte de las políticas estatales en los países en desarrollo.

En la región de Arica y Parinacota, ubicada en el norte de Chile, existen diferentes cursos de aguas con cantidades variables de especies disueltas entre las cuales se destaca el arsénico. Este elemento se distribuye en distintos niveles a través de las aguas regionales, presentando en las aguas superficiales y subterráneas concentraciones que varían entre los 14 μg L-1 (Valle de Azapa: agua subterránea), 200 μg L-1 (río Lluta), 1.000 μg L-1 (río Camarones) y 10.000 μg L-1 (lagunas de Amuyo).

En esta región, la vía hídrica corresponde a una de las más significativas entradas de arsénico al organismo, no sólo por las cantidades ingeridas, sino también debido a que el arsénico contenido en estas aguas es predominantemente de naturaleza inorgánica (As(V)).

Investigación científica inicial

El LIMZA ha realizado investigaciones que consideran el empleo de la radiación solar aplicadas al tratamiento de aguas para consumo humano. Es en este sentido que en el año 2002 se dio inicio a los estudios que permitieron el desarrollo de un sistema de tratamiento solar de aguas a escala domiciliaria.

Este sistema consistió de una unidad de tratamiento de agua en sistema estático con capacidad de producir 24 L por día de agua apta para el consumo humano (química y microbiológicamente segura). Este desarrollo le valió a la Dra. Lorena Cornejo, Directora del LIMZA, la adjudicación del PREMIO MERCOSUR DE CIENCIA Y TECNOLOGIA de la UNESCO años 2006 y 2010, en la categoría Integración.




Soluciones tecnológicas solares a escala de planta experimental

Posteriormente y al alero del Convenio Desempeño y Universidad de Tarapacá-MINEDUC, se realizó el desarrollo de una unidad a escala de laboratorio para el tratamiento de aguas bajo sistema dinámico con una capacidad de 200 litros por día para la remoción de arsénico por sobre el 99%.





 

Unidad móvil de Tratamiento Solar de Aguas

En el año 2011, el equipo LIMZA se adjudicó 2 proyectos FIC – Regional relacionados con la temática solar y recursos hídricos. El primero de ellos denominado "UNIDAD DE TRATAMIENTO MÓVIL PARA LA DESCONTAMINACIÓN Y DESINFECCIÓN IN SITU DE AGUAS NATURALES REGIONALES: INNOVACIÓN, DESARROLLO Y TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA EFICIENTE, CON ADECUADA RELACIÓN COSTO/BENEFICIO, ORIENTADA A LA REMOCIÓN DE ARSÉNICO, BORO Y ELIMINACIÓN DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS EN AGUAS DESTINADAS PARA EL CONSUMO HUMANO", el cual considera el desarrollo de una unidad móvil de tratamiento solar de agua, además de actividades de capacitación a la comunidad regional. Con esta unidad se pretende remover el arsénico, boro y organismos patógenos.

El segundo proyecto FIC-Regional denominando “CAPITAL AVANZADO EN RECURSOS HÍDRICOS Y ERNC”, el cual considera entre sus objetivos el perfeccionamiento de recursos humanos regionales mediante la realización de cursos dictados por Investigadores Internacionales de reconocido prestigio que desarrollan sus actividades profesionales en distintos centros de investigación, universidades y empresas relacionadas con la temática central del proyecto.