lunes, 26 de julio de 2010

Sistema de ahorro de agua doméstico con equipos electrónicos

Sistema de ahorro de agua doméstico con equipos electrónicos

Introducción.
El uso eficiente de agua es parte fundamental en el desarrollode toda zona de cada país. Se considera la aplicación de sistemasautomatizados para mantener un flujo del vital líquido adecuado a las actividades que se realizan en cada área de una ciudad o en el campo. Los principales sistemas de control automatizado son desarrollados con dispositivos electrónicos de aplicación básica acoplados en ocas ocasiones a componentes o sistemas complejos, cuyo costono debe ser muy alto y ser desarrollado de una forma fácil, para que sea comercializado rápido y fácilmente.
En ciudades o regiones del mundo donde se tienen escasez de agua, las autoridades de gobierno trabajan a marchas forzadas para poder suministrar el agua reducido o restringido. En este proyecto de investigaciónse evalúa la problemática de considerar la posible reestructuración del canal All American que proviene del norte de Estados Unidos (Wyoming), atraviesa la República Mexicana y llega hasta el sur del continente.
El gobierno de estados Unidos tiene el propósito de revestir el canal, que consiste en colocar una placa de cimentación, con lo cual ciertas áreas de la zona fronteriza de Baja California y California, se tendrán problemasde falta de precipitación al subsuelo y con ello no poder generar pozos en regiones del valle de Mexicali, de donde se extrae agua para el suministro a parcelas donde se desarrollan actividades agrícolas. Según un reporte de la Comisión Nacional del Agua (CNA) en México, indica que alrededor de 12,000 hectáreas podría tener ausencia del vital líquido y con ello la posibilidad de la disminución de las actividades agrícolas.
Esto afectaría enormemente porque el estado de Baja California es una región del país, de donde provienen una gran cantidad de alimentos como lo son vegetales, frutas, leguminosas, trigo, maíz; además de alimentos para el ganado vacuno.
En nuestro estudio de investigación, se realiza una propuesta del uso de un sistemaelectrónico automatizado que funcione con energía solar, siendo de un bajo costo y que el suministro de agua sea por goteo para evitar derrames de agua. Se realizaron encuestas a la población, para considerar que estos sistemas sean instalados en vinculación de la institución educativa Conalep Mexicali I con autoridades de gobierno de la dependencia del suministro de agua. Dicha dependencia es la Comisión Estatal de ServiciosPúblicos de Mexicali (CESPM), en la ciudad de Mexicali, Baja California, en México, proponiendo que sean aplicados en casas-habitación como una prueba piloto y posteriormente dependiendo los resultados ser propuestos a instituciones de gobierno y de plantas industriales en la región que son unas de las instituciones que requieren de un gran suministro de agua.
Antecedentes.
El plande desarrollar un revestimiento o colocar una capa de cimentación en el canal All American en la región principalmente suroeste de los Estados Unidos, es una situación que tiene preocupados a las autoridades no solo del gobierno mexicano, sino de los gobiernos por donde circula el agua por ramificaciones que provienen del canal.
Se ha considerado que afectará en gran escalaeste tipo de plan desarrollado por las autoridades del gobierno de Estados Unidos, principalmente; en el valle de Mexicali, que es una región que suministra de una gran variedad y cantidad de alimentos provenientes de actividades agrícolas.
Las legislaciones desarrolladas entre ambos países no han tenido los resultados favorables a nuestro país, por lo que es necesario buscar alguna otra alternativa que desarrollada pueda ser un apoyo a cuidar el uso del vital líquido como la propuesta de la instalación de sistemas automatizados aplicando la energía solar con el suministro de riego por goteo como un prototipo y conocer los resultados para saber si es posible aplicarlo a otro tipo de actividades.
La propuesta consiste en vinculación de al institución educativa Conalep Mexicali I y la dependencia de gobierno del suministro de agua CESPM en Mexicali, promocionar estos dispositivos en casas-habitación, que no tienen una alto costo. Con esta propuesta se pretende reducir el consumo de agua y cuidar al máximo el vital líquido para formar parte de la cultura del cuidado del agua en la región.
Planteamiento del problema.
Este proyecto de investigación se realizó para obtener el control en el consumo de agua, que en algunas regiones del mundo es un problema grave por su escasez. El recurso hidráulico requerido en toda vida humana se debe suministrar a todas las regiones de México mediante una distribución eficiente.
Un sistema de control automático de riego por goteo para el uso del agua en actividades domésticas, escolares, industriales y mantenimientode áreas verdes en escuelas, fábricas y lugares de la ciudad de Mexicali contribuirá al ahorro de agua.
El circuito de control diseñado con dispositivos electrónicos es sencillo y fácil de utilizar en aplicaciones de la vida cotidiana. Mexicali es una ciudad con intensidad de radiaciónsolar, alta en verano e invierno que constituye una fuente de energía para la región. Con al problemática para México del cubrimiento con una cimentación del canal All American en la región de Estados Unidos, se plantea la posibilidad del ahorro en el consumo de agua que es fundamental para mantener el ritmo de vida en cada región del mundo.
La conversión de los rayos solares a electricidadde manera automática es muy importante, puesto que se aprovecha la energía del astro solar, cuando las personas salgan de vacaciones sin preocuparse del riego de plantas. También se utilizará en lugares de oficinas o en actividades agrícolas que requieren del uso eficiente del agua, y de sistemas automatizados, como parte fundamental de una operación que requiere de personas, equipos y materiales específicos.
Justificación.
El desperdicio de agua por actividades manuales o por la falta de concientización es parte fundamental para poder mantener los niveles del vital líquido para el suministro de todas las actividades que se desarrollan en cada región del mundo.
El interés del parte del gobierno de Estados Unidos de cubrir el canal con una placa de cimentación, ha preocupado a las autoridades del gobierno mexicano, por lo cual se considera una propuesta para el uso del agua restringido con sistemas automatizados de riego por goteo, en casas-habitación, controlados por la vinculación de instituciones educativas (Conalep Mexicali I) y la CESPM del gobierno municipal, estatal y CNA que es dependencia federal.
Se considera aplicar el sistema en casas-habitación como prototipo experimental, y conocer los resultados si son favorables y aplicarlos en otras actividades. Al tener el problema de la falta de agua en ciertas regiones del valle de Mexicali, disminuirá el porcentaje de las actividades agrícolas y por lo tanto la produccióny suministro de alimentos a la población, por lo que se incrementará el costo de los alimentos principalmente vegetales, frutas, trigo, maíz y alimentos para ganado vacuno.
Marco Teórico.
El agua, el elemento clave para la subsistencia de la vida, ha sido siempre indispensable para la viabilidad y desarrollo de toda civilización. Por sus particulares propiedades físicas y por sus cualidades para disolver y transportar otras sustancias, no es extraño que en ella se haya originado y desarrollado la vida, que tenga un significado espiritual tan profundo en la mayoría de las religiones y que sea tan particularmente susceptible para las acciones contaminantes.
Desde los canales de riego contiguos al Nilo, hace más de cinco mil años, el hombre ha ideado las formas más ingeniosas para aprovechar un recurso del que no puede prescindir, ha analizado dificultades y solucionespara la provisión de los grandes núcleos urbanos, la entrega de caudales a las pequeñas y grandes extensiones de cultivo, a la industria, a las actividades mineras, a la producción hidroenergética. Se ha enfrentado de diversas maneras con la escasez, la sobre abundancia y la mala calidad, ha construido obras hidráulicas para encauzar, regular, corregir y manejar el recurso, a fin de dar respuesta a los requerimientos y necesidades básicas de las comunidades.
A toda esta gama de acciones para el conocimiento y manejo del agua, germen de vida, en las tres últimas décadas se ha agregado la necesidad de enfrentar seriamente el deterioro del recurso por la persistente acción contaminante de las actividades humanas.
Va de suyo que algunos de los factores contaminantes son incontrolados por el hombre, pero otros dependen directamente de su acción. Los deshechos industriales, domésticos y agrícolas pueden transformar los lagos, ríos y arroyos en cloacas a cielo abierto, y los acuíferos en inservibles para cualquier uso (cuya percepción no es inmediata por la lentitud de la dinámica subterránea). No únicamente la contaminación produce deterioros.
Programas de riego.
Cuando se implementan programas de riego mal diseñados y no se planifica adecuadamente el uso del agua, los efectos son: la revenición, salinización, desertificación y erosión. La resultante, es la pérdida de capacidad productiva de los suelosque lleva inmediatamente a la escasez de alimentos, situación grave en un mundo con un crecimiento poblacional cercano a los 90 millones de habitantes por año.
Según la FAO a partir de 1950 se ha triplicado el consumo del agua en todo el mundo. Mientras que el consumo por habitante ha aumentado casi en un 50% (800mts. cúbicos por habitante, siendo el sector agrícola (70% del total) y el sector industrial (20% del total) son los que utilizan la mayor parte del agua que se consume.
Actualmente, la cuarta parte de los países del mundo tiene insuficiencia de agua tanto en cantidad como en calidad, con lo cual no cabe duda que un uso más intensivo e inapropiado del recurso aumentará los riesgospara la población y supone una grave rémora para la producción alimentaria, para el desarrollo económico y para la protección de los ecosistemas.
Las repercusiones de los cambios en la calidad de los recursos hídricos se advierten tanto por sus efectos directos en la salud humana al potenciar enfermedades de origen hídrico, como por los inconvenientes que ocasiona para otras formas de vida y por dar lugar a la realización de esfuerzos especiales para su tratamiento.
Algunas investigaciones han estimado que el 80% de todas las enfermedades y el 33% de las muertes en los países en desarrollo están relacionados con la inadecuada calidad del agua y según el estudio del PNUMA "cuatro de cada cinco enfermedades endémicas en los países en vías de desarrollo se deben al agua sucia o a la falta de instalaciones sanitarias" y la OrganizaciónMundial de la Salud (OMS) informó que las enfermedades ligadas al modo de vida y al ambiente son responsables de las tres cuartas partes de los 49 millones de defunciones que se producen en el planeta cada año, y, medio mundo -2.500 millones de personas- sufren enfermedades asociadas a la contaminación del agua y a la falta de higiene, señalando una estrecha correlación entre la insuficiencia y calidad del recurso y la ocurrencia de enfermedades de origen hídrico.
Conciente del deterioro y mal uso del agua, la Agenda 21 ( Conferencia de las Naciones Unidassobre Ambiente y Desarrollo Río de Janeiro, Junio de 1992), le ha dedicado el capítulo 18 en el cual, entre otros conceptos señala que: "...la escasez generalizada de agua, su destrucción gradual y su creciente contaminación,..., exigen una planificación y una ordenación integrada de los recursos hídricos...", proponiendo "...planes de utilización racional del agua mediante una mayor conciencia pública, programas de educación, etc..." Satisfacer las necesidades humanas respetando los términos económicos, ecológicos y políticos que impone el agua, conlleva un trato totalmente nuevo de este elemento.
A lo largo de la historia, nuestra filosofía de tratamiento del agua ha sido la de apurar hasta el límite, disponiendo de los recursos naturales en cualquier medida que lo permitieran las posibilidades ofrecidas por que lo permitieran las posibilidades ofrecidas por la tecnología. La sociedad moderna ha dado en considerar el agua como un recurso que está a nuestro alcance inmediato y sin limitación, en lugar de un elemento vital básico que sustenta el orden natural del que dependemos.
Problemas de agua.
Colocar los problemas del agua en el centro de la discusión nos remite seriamente al quiebre del hombre con la naturaleza, a la pobreza y la mal nutriciónque asola a gran parte de la humanidad, y a las crecientes inequidades en el orden internacional. Simultáneamente con el agravamiento del deterioro ambiental, las condiciones económicas de la población en la mayoría de los países en desarrollo se han estancado o degradado acentuándose las diferencias de ingresosde los países ricos con los pobres. Así, mientras en la década del 60, la diferencia de ingresos era de 30 a 1, en la década del 90 es de 60 a 1.
En este momento, los países desarrollados, con el 20% de la población mundial, controlan el 85% de las finanzasmundiales y los países subdesarrollados que concentran el 80% de la población mundial, sus economías sólo representan el 22% del P.B.I. del planeta. El 20% de la población mundial que concentra la mayor riqueza aumentó su participación en el ingreso global de un 70 a un 85% en los últimos 30 años.
Aquellas naciones en donde habita el 20% más pobre de la población mundial, participaban a principios de los años 90 con apenas el 3,6% de los ingresos del planeta contra el 4,9% que les correspondía en los años 60. Actualmente, ya más de mil millones de personas viven por debajo de la línea de pobreza, definida por un ingreso anual de 370 dólares, esto es, un poco más de un dólar por día.
El Procesode reconfiguración económica conlleva una marcada y continuada polarización en la distribución de la riqueza. ¿Se podrá mantener semejante orden mundial donde una minoría controla los recursos de este mundo?, (el 6% de la población mundial goza del 50% de ingreso. No debemos olvidar que cada vez son más los invitados a la mesa del mundo y son mayores sus necesidades y legítimas aspiraciones y que el agua, elemento básico para cualquier forma de existencia, que surte acueductos, sistemas de riego, minería e industria, generación de electricidad, vía de transporte y comunicacióny, además, el principal escenario donde desarrollamos nuestro ocio y descanso, está repartida de manera desigual o con un aprovechamiento inadecuado (se despilfarra, se malgasta o se contamina) dividiendo a los hombres en privilegiados o no.
Consumo doméstico.
Muchos hogares de países desarrollados llegan a consumir diariamente más de 2000 litros de agua de buena calidad. Al mismo tiempo más de 1700 millones de personas escasamente pueden acceder a este vital elemento o bien no tienen acceso a un agua segura. (la OrganizaciónMundial de la Salud considera ideales 150 litros por día).
La vida en nuestro planeta surgió del agua y desaparecerá cuando ésta nos falte. Tan evidente y rotundo enunciado sirve para delimitar el lugar que ocupa un elemento que siempre ha sido inoloro, incoloro e insípido pero que ahora, además de indispensable, es inapreciable y, sobre todo, insuficiente.
Nuestra agricultura, nuestras ciudades y nuestras industriasestán estrechamente vinculadas al agua y su existencia estaría amenazada si perdiéramos la capacidad para regularla y manejarla: en lugar de estar constantemente tratando de abarcar más, hemos de empezar a mirar hacia nuestro entorno; nuestras regiones, nuestras comunidades, nuestras casas y nosotros mismos, a fin de hallar maneras de satisfacer nuestras necesidades al tiempo que respetamos las funciones básicas de sostén de la vida que el agua desempeña. Recordemos que las dos terceras partes de nuestro país tienen déficit hídrico, mientras se manifiestan excesos en distintas zonas.
Esta distribución irregular, ya sea espacial o temporal (variabilidad de caudales), unidas a una inadecuada gestión, generan serios problemas ambientales; a lo que debemos agregar la intensa ocupación del espacio sobre el Litoral Húmedo (concentra aproximadamente las 3/4 partes de la población total del país), con su conocida importancia político-económico-social y cultural.
La situación mundial en relación con los recursos hídricos es de una gravedad inocultable; la escasez, el mal uso y la también mayoritaria creencia popular acerca de su abundancia, han determinado una excesiva y desaprensiva utilización del recurso lo que plantea una grave y creciente amenaza para la seguridadalimentaria, la salud humana y los ecosistemas de los que dependen aquellos. Nos estamos dando cuenta que nuestro estilo de vida no es sostenible; que estamos viviendo por encima de nuestras posibilidades.
En aras del desarrollo, estamos deteriorando la base de recursos de los cuales depende nuestra capacidad de sobrevivir en esta tierray el mundo, que ayer creímos infinito en superficie y recursos, hoy lo vemos en otra dimensión, agredido en sus mares, bosques y suelos dando muestras de clara extenuación. 
Ambiente físico y social.
Alberga y condiciona el quehacer humano, y que lo deseamos y necesitamos sano, seguro, propicio y estimulante para que los individuos y las comunidades humanas desplieguen sus mejores posibilidades materiales y espirituales, está limitado, perturbado y amenazado.
Dentro del panorama general del uso y deterioro de los recursos naturales es importante recordar que, entre los llamados recursos soporte (¿Renovables?) el agua es uno de los más agredidos. El cambio experimentado en nuestra relación con la Tierra desde la RevoluciónIndustrial, en especial a lo largo de este siglo, -y con mayor evidencia durante las últimas décadas- está provocando en la actualidad graves perjuicios en el sistema hidrológico mundial.
La crisishídrica es, en estos momentos, una de las mayores preocupaciones ambientales y podría señalarse que asumirá niveles de mayor criticidad, lo que la convertiría de hecho en la crisis ambiental por excelencia del siglo XXI. Esta percepción, que al presente nadie discutiría, no se valoró adecuadamente en el pasado.
Fue necesario constatar la pérdida de la navegabilidad de nuestros ríos por erosión o sedimentación, la profunda e irreversible degradación de extensas superficies de suelo -con pérdida de la cubierta vegetal en vastas zonas rurales-, las severas limitaciones en la disponibilidad de agua potable, la contaminación de los grandes reservorios de agua por residuos de la actividad doméstica o por vertidos industriales o por el excesivo uso de agroquímicos o por derrames de hidrocarburos; los procesos de desforestación -ya sea por el avance de la frontera agropecuaria o por un aprovecha-miento forestal insostenible- causa principal de la pérdida al por mayor de la biodiversidad; la actividad torrencial, inundaciones, sequías, aluviones, avalanchas y deslizamientos de suelos, etc., para redimensionar la magnitud de la crisis hidro-ambiental, crisis que se hizo más visible a partir de la primera mitad del presente siglo, generando múltiples impactos sociales que afectan la calidad de vida de amplios sectores de población.
 Los recursos hídricos están, ciertamente, en condiciones de desarrollar todos los usos posibles y satisfacer todas las demandas requeridas. Pero no podemos pedirle que responda simultáneamente a todos ellos, ya que algunos usos se contraponen y algunas demandas se contradicen. Es ampliamente conocido que las actividades humanas y el uso de agua que ellas generan crean conflictos entre la fuente y los residuos de cada actividad en particular, no sólo desde el punto de vista cuantitativo sino también cualitativos.
El conceptode usos múltiples del recurso se transforma en utopía cuando lo trasladamos del contexto global al que alude, para aplicarlo con ingenuidad a las realidades particulares. Estas interferencias en la utilización y aprovechamiento del recurso hídrico de forma mas conciente y eficaz, con repercusiones netamente ambientales, adquiere una dimensión superlativa al adicionarse el problema jurisdiccional y la dificultad de articular y coordinar las instituciones a cargo de su manejo. Tradicionalmente el manejo de los recursos hídricos en la mayoría de los países ha sido, y agrego, es, fragmentado, con la responsabilidad, sobre los diversos aspectos del mismo adjudicada a diversas organizaciones.
Son pocos los modelos que han logrado establecer organismos ágiles, bien dotados de recursos, con atribuciones adecuadas al cumplimiento de sus funciones y con mecanismos de coordinaciónque integren la presencia y la acción de los diversos actores sociales involucrados.
En tales condiciones, y con una informacióninsuficiente sobre las disponibilidades actuales y futuras, sin una adecuada compatibilidad entre los diferentes usos (agua potable, energía, riego, navegación, recreación), sin una previsión de los requerimientos futuros y sin el establecimiento de prioridades, la revisión de los problemas mas relevantes y la evaluaciónde los criterios de manejo desarrollados encuentran dificultades y obstáculos que entorpecen notoriamente la gestión racional de los recursos hídricos.
El manejo del agua es hoy absolutamente necesario, tanto desde la perspectiva del buen uso de los recursos naturales de que se dispone cuanto desde la de su conservación y renovación, como bases de un desarrollo sostenible en el tiempo y que tenga como destinatario real al hombre de hoy y al de mañana.
Conciencia en el uso del agua.
No escapará a ustedes que los problemas derivados del descuido, de la negligencia o de la simple depredación, no pueden ser resueltos sólo con obras civiles de contención de avalanchas, con encauzamiento artificial de los cursos de agua o reforzando puentes u otras acciones mastodónticas de alto costo y de precaria utilidad.
Hoy es evidente la necesidad de enfocar esta situación en forma comprensiva, es decir, trabajando en todo el ámbito geográfico y con todas las unidades, públicas y privadas, directamente involucradas. Este, a nuestro juicio, es un camino posible aunque ciertamente difícil. No sólo se deberá concertar y compatibilizar intereses a veces contrapuestos y cambiar hábitos muy arraigados de trabajo de nuestras organizaciones, sino que estará marcado por el mediano y largo plazo. Felizmente, se ha desarrollado la conciencia de que la magnitud de los problemas actuales hace imperioso el trabajoconjunto y la definitiva superación de los aislamientos disciplinarios o institucionales, de los cuales sólo resultan visiones fragmentaria o frustrantes tareas inconclusas.
Por eso es muy significativo que organismos gubernamentales, organizaciones no gubernamentales, universidades e instituciones públicas y privadas, reúnan a especialistas en distintas áreas para reflexionar en común sobre un tema que compromete el futuro de la comunidad misma.
El momento histórico que enfrentamos, las grandes transformaciones políticas, económicas y sociales que vivimos y los desafíos que el futuro nos presenta, compromete a la comunidad internacional a producir más y distribuir mejor lo que se produce conservando al mismo tiempo los recursos naturales para las generaciones venideras, con la firme convicción de que solo preservándolos se asegura el derecho de todos a una mejor calidad de vida.
Garantizar a las generaciones presentes y futuras alimentos y agua suficientes, y, al mismo tiempo, proteger el ambiente, son las tareas mas importantes que nunca haya tenido la comunidad. Afortunadamente, la preocupación por el hábitat, no solo humano sino total, ha trascendido a los adelantados de su época, que por mucho tiempo nadie escuchó.
Al presente, una inmensa mayoría exige un medio apto para la vida, ambiente en el que pueda encontrar belleza, descanso y, mas importantes que ello, posibilidad de una existencia realizada. El hábitat del ser humano en el siglo XX constituye una variable fundamental de la "calidad de vida". De esta manera, recuperar nuestros recursos naturales, recrear el equilibrio perdido, buscar el uso más racional de los bienes existentes, es tarea básica para resolver muchos de los problemas que nos agobian.
Mucho queda por hacer, es cierto, para avanzar en la búsqueda de un camino de desarrollo sustentable. Si bien el manejo racional de un recurso renovable y escaso, y el control de las descargas de contaminantes, son acciones de gobierno imprescindibles para corregir efectos perjudiciales en el sistema agua-suelo, necesitamos además, un continuado esfuerzo de interpretación científica y de apropiada creatividadtecnológica; un nuevo enfoque ético y filosófico y un cambio sustancial de motivaciones y conductas para hacer posible el desarrollo humano en la Tierra en armonía, no sólo con los de su especie sino también con toda forma de vida.
Lejos de aquellas visiones que invitan a paralizar la acción en espera de mayor conocimiento y certeza de sus resultados, compartir experiencias y reflexionar en conjunto permitirá mostrar caminos y encarar de manera más eficiente el diseño de una políticahídrica con proyección al siglo venidero, sin olvidar que una sola agua es el agua del planeta, una sola agua fluye por el mundo, mitiga nuestra sed y sostiene la vida.

Leonard A Quintero C
http://www.monografias.com/trabajos30/ahorro-agua/ahorro-agua.shtml?monosearch


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