Taller De Investugacion - Proyecto

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ

TEMA

“BEBEDERO ALIMENTADO POR EL MEDIO AMBIENTE”

MATERIA

TALLER DE INVESTIGACION 1

CARRERA

INGENIERÍA MECATRÓNICA

CATEDRÁTICO

DRA. GENOVEVA DOMINGUEZ SANCHEZ

H. VERACRUZ, VER., A 07 DE ENERO DEL 2015

Título: “Bebedero alimentado por el medio ambiente”

Antecedentes del problema:

Durante los últimos años el hombre se ha visto con la necesidad de buscar nuevas formas de obtención de agua, ya que el grado de contaminación y escases de agua, no son suficientes para cubrir las necesidades en algunos lugares.

La condensación es una alternativa para la obtención de agua del medio ambiente. La condensación, es el proceso en el cual se produce el cambio de estado de la materia que se encuentra en estado gaseoso y pasa a estado líquido.

En el proceso del estado gaseoso al estado líquido intervienen factores como la temperatura y la presión; la condensación se producirá en presiones cercanas al ambiente.

La obtención del agua a través del aire, se ha utilizado desde hace casi 2,000 años, utilizando pozos de aire en los desiertos de Oriente Medio, y más tarde en Europa. Los incas fueron capaces de mantener su cultura por encima de la línea de la lluvia mediante la recopilación de rocío y la canalización a cisternas para su distribución. Los registros históricos indican del uso de cercas para la niebla, donde colectaban agua. Estos métodos tradicionales han sido completamente pasivos, y no requiere de fuente de energía externa, que no sea de origen natural con respecto a las variaciones de temperatura.

Los generadores de agua atmosférica, toman el agua del medio ambiente y la convierten en agua potable, el vapor de agua se condensa por enfriamiento del aire por debajo de su punto de rocío.

Muchos generadores de agua atmosférica funcionan de manera similar a la de un deshumidificador: se hace pasar aire por encima de una bobina enfriada, haciendo que el agua se condense. La tasa de producción de agua depende de la temperatura del ambiente, la humedad, el volumen de aire que pasa por la bobina, y la capacidad de la máquina para enfriar la bobina. Esta es la tecnología más común.

Una forma de generación de agua, implica el uso de sal en una solución de salmuera concentrada para absorber la humedad del ambiente, con este tipo de sistemas se, extraer el agua de la solución y posteriormente purificarlos para su consumo. Una versión de esta tecnología fue desarrollada como dispositivos portátiles que funcionan con generadores. Otra versión un poco más grande, van montada en remolques, se dice que puede producir hasta 1,200 galones de agua por día, a una velocidad de hasta 5 galones de agua por galón de combustible. Esta tecnología fue utilizada para uso por el Ejército de los EE.UU. y la Marina de los EE.UU.

Planteamiento del problema:

En México, el 63% del agua utilizada proviene de fuentes superficiales y el restante 37% proviene de acuíferos. El intenso crecimiento demográfico y la migración interna a regiones semiáridas y áridas resultan en una sobreexplotación de los recursos hídricos de México. Según la Comisión Nacional de Agua (CONAGUA), el sobre-extracción del agua subterránea representa casi el 40% del uso total de ésta.

Actualmente, sólo el 30% de las aguas servidas reciben algún tipo de tratamiento. La CONAGUA estima que el 52% del total de los recursos hídricos superficiales está muy contaminado, mientras que el 39% está contaminado de forma moderada y sólo el 9% es de calidad aceptable.

El uso de un generador de agua atmosférico puede ser una alternativa para obtener este vital recurso, que es el agua. El agua que se obtiene de este mecanismo, se le puede aplicar el tratamiento correcto de purificación al agua, para que esta pueda cumplir con las normas de sanidad que establece la OMS para que pueda ser consumida por los seres humanos.

Objetivo general:

• La proposición un bebedero capaz de alimentarse del medio ambiente, por medio de una serie de filtros, para depurar el agua obtenida de dicho dispositivo, para posteriormente utilizarlo en consumo humano mediante el uso de energías renovables

Objetivos específicos:

• Investigación

a) Lugar geográfico donde se ubicara el dispositivo

b) Características del medio y del aire.

c) Fenómeno de condensación.

d) Mecanismos de obtención de agua líquida por condensación.

e) Normas que se utilizan en el agua para consumo humano y límites permisibles de la calidad del agua

f) Métodos para purificar el agua

• Funcionamiento del aparato de captación del agua a través de la humedad.

• Presentación del posible diseño del prototipo, utilizando energía renovable.

Justificación:

• Debido a la escasez de agua, en diferentes lugares de la república mexicana es necesaria la investigación de nuevas tecnologías y nuevos métodos para la obtención de este vital líquido que es el agua. Es por esto que se propone esta tecnología para abastecer la escasez.

Variables del estudio:

• Dependerá del lugar y la zona, además de las características que tenga dicho lugar (temperatura, porcentaje de humedad, latitud, longitud, etc.) donde se ubique el aparato.

ÍNDICE

1.- Investigación:

1.1.- Lugar geográfico donde se ubicara el dispositivo pág. 06

1.2.- Características del medio y del aire. pág. 06

1.3.- Fenómeno de condensación. pág. 07

1.4.- Mecanismos de obtención de agua líquida por pág. 09

condensación.

1.5.- Normas que se utilizan en el agua para consumo

humano y límites permisibles de la calidad

del agua pág. 13

2.- Métodos para purificar el agua pág. 18

3.- Funcionamiento del aparato de captación del pág. 21

agua a través de la humedad.

4.- Presentación del posible diseño del prototipo, pág. 22

utilizando energía renovable.

5.- Bibliografía pág.23

El lugar donde ubicara el prototipo será en Baja California Sur

Localización

Conformada por cinco municipios, Baja California Sur está ubicada al norte 28º00’, al sur 22º52’ de latitud norte, al este 109º25’, 115º05’ de latitud oeste.

Colinda al norte con Baja California y el Golfo de California, al este con el Golfo de California. La amplitud de sus litorales (2,131 kilómetros) significa casi una quinta parte de las costas nacionales

CLIMA

Aunque es un semidesierto, debido a las características geográficas de la entidad, el clima varía a lo largo de su extensión. Hay cuatro tipos climáticos en el estado: Seco desértico semicálido SDSE, Seco estepario SE, Cálido seco CS y Templado seco TS; el SDSE ocupa la porción central del estado; el SE abarca la región montañosa del Golfo de California; el CS se observa en las sierras del sur de La Paz y norte de San José del Cabo; y el TS abarca las partes altas de la Sierra de La Laguna y Sierra de San Lázaro. Las temperaturas varían en los máximos de verano entre los 40 y 44 ⁰C y los mínimos en invierno entre los 14 y 16 ⁰C. Debido a que se observa baja precipitación pluvial alrededor de los 180 mm/año, en general se considera un típico clima desértico, con precipitaciones que van desde menos de 180 mm hasta lo los 250 mm al año.

LA CONDENSACIÓN

La condensación es el cambio en la materia de una sustancia a una fase más densa, como por ejemplo de gas (o vapor) a líquido. La condensación generalmente ocurre cuando un vapor se enfría, pero también puede ocurrir si se comprime (es decir, si se aumenta la presión) o se somete a una combinación de refrigeración y compresión. Al vapor que ha sido condensado de un líquido se le llama condensado. El dispositivo o la unidad donde se condensan los vapores en el líquido se llaman condensador. Los condensadores se usan en intercambiadores de calor.

Condensación del agua en la naturaleza

Al vapor de agua del aire que se condensa de forma natural en superficies frías se le llama rocío.

El vapor de agua sólo se condensará en otra superficie cuando ésta sea más fría que la temperatura del vapor de agua, o cuando el equilibrio de vapor de agua en el aire. Cuando el vapor de agua se condensa en una superficie, se produce un recalentamiento neto en dicha superficie.

La molécula de agua trae un paquete de calor con ella. La temperatura de la atmósfera también se eleva muy ligeramente. Como consecuencia de su condensación, la molécula tiende a ser relativamente baja en energía

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