PROYECTO STEM EQ.3

Proyecto Stem:"Soluciones Sostenibles para la Escasez de Agua Potable en Zonas Montañosas"

Problematica: "La escasez de agua potable en zonas montañosas"

Esta problematica se refiere a la insuficiencia de agua disponible para satisfacer las necesidades humanas y ecológicas en estos entornos. Este problema surge debido a la geografía accidentada que dificulta la captación y distribución del agua, la variabilidad climática que puede causar fluctuaciones estacionales en el caudal de ríos y arroyos, y el impacto del cambio climático en glaciares y nieves. Además, la contaminación de fuentes de agua, la erosión del suelo y la falta de infraestructura adecuada agravan la situación. La escasez de agua en estas regiones resalta la vulnerabilidad y la inseguridad hídrica, requiriendo un enfoque integral para su gestión y conservación.

Caracteristicas de la problematica ambiental:

Algunos de los principales aspectos que caracterizan a esta problematica son los siguientes:La dificultad de acceso a fuentes de agua: En las zonas montañosas, las fuentes de agua pueden estar ubicadas en lugares difíciles de alcanzar, lo que complica la recolección y el transporte del agua hacia las comunidades. Las corrientes de agua suelen ser más rápidas y menos accesibles debido a la inclinación del terreno, lo que también aumenta la dificultad de captación.

Es un problema complejo que surge de la combinación de la geografía, el clima, las actividades humanas y los retos en la gestión del agua.

Fuente de agua limitada: En algunas zonas montañosas, las fuentes de agua, como ríos y arroyos, pueden ser menos abundantes y estar más esparcidas. Además, la variabilidad estacional puede hacer que el caudal de estos cuerpos de agua fluctúe, afectando la disponibilidad de agua durante diferentes épocas del año.

Cambios en el uso del suelo: Las modificaciones en el uso del suelo, como la expansión urbana y la agricultura intensiva, pueden alterar patrones de escorrentía y afectar la disponibilidad de agua en las áreas montañosas.

Erosión del suelo: La deforestación y otras prácticas de uso de la tierra pueden aumentar la erosión en áreas montañosas, lo que puede llevar a la sedimentación en fuentes de agua y reducir su calidad.

Algunas de las principales causas de esta problematica ambiental pueden ser:

Causas de la problematica ambiental:

Contaminación de fuentes de agua: Las actividades humanas como la minería, la agricultura, y el turismo pueden introducir contaminantes en los cuerpos de agua. En zonas montañosas, la falta de infraestructuras adecuadas puede hacer que la calidad del agua se degrade aún más.

Falta de infraestructura:La construcción y mantenimiento de sistemas de captación, almacenamiento y distribución de agua en terrenos montañosos pueden ser costosos, lo que puede limitar la capacidad de las comunidades para acceder a agua potable.

Desastres naturales:los deslizamientos de tierra y avalanchas pueden destruir infraestructuras de agua y alterar los cursos de los ríos, contribuyendo a la escasez temporal o prolongada.

impacto en la agricultura: La escasez de agua potable afecta el riego de cultivos, reduciendo la producción agrícola y poniendo en riesgo la seguridad alimentaria de las comunidades locales. Esto puede llevar a la disminución de los ingresos de los agricultores y aumentar la dependencia de alimentos importados.

Algunas de las consecuencias causadas por esta problematica pueden ser las siguientes:

Consecuencias de la problematica ambiental:

Problemas de salud: La falta de agua potable puede llevar a la propagación de enfermedades relacionadas con el agua, como diarrea, cólera y otras infecciones gastrointestinales. La deshidratación y la malnutrición también son riesgos importantes.

Reducción de la calidad de vida:Las personas pueden enfrentar dificultades para realizar tareas cotidianas que requieran agua potable, como cocinar, lavar ropa y la higiene personal, lo que afecta su calidad de vida.

Migración: La falta de agua potable puede forzar a las personas a abandonar sus hogares en busca de mejores condiciones en otras áreas, lo que puede generar desplazamientos forzados y presionar a las regiones receptoras.

Impacto en las plantas: Las plantas nativas adaptadas a las condiciones de montaña pueden enfrentar estrés hídrico, lo que puede llevar a una disminución en su crecimiento y reproducción. Esto puede cambiar la composición vegetal y afectar la estructura del ecosistema.

Deterioro del suelo: La falta de agua contribuye a la erosión del suelo, ya que la vegetación que normalmente protege el suelo se reduce. La erosión puede aumentar la sedimentación en los cuerpos de agua, deteriorando su calidad.

Daño de los ecosistemas: La falta de agua potable puede afectar los ecosistemas montañosos al reducir el suministro de agua a ríos, arroyos y lagos. Esto puede alterar los hábitats acuáticos y terrestres, afectando a la flora y fauna locales.

La escasez de agua potable en áreas montañosas tiene varios efectos negativos en el medio ambiente, algunos de los siguientes son ejemplos de dichos efectos...

EFEctos en el medio ambiente:

Impacto en los ciclos hidrológicos: La alteración en la disponibilidad de agua afecta los ciclos hidrológicos naturales, como la evaporación y la precipitación. Esto puede tener efectos en la formación de nubes y en los patrones de precipitación regionales.

Disminución de glaciares:En áreas montañosas, la escasez de agua potable puede estar relacionada con la disminución de glaciares y nieves debido al cambio climático. Esto reduce el suministro de agua en temporada seca y afecta el equilibrio hídrico a largo plazo.

ODS 6 Agua Limpia y Saneamiento: El Objetivo de Desarrollo Sustentable 6 busca el poder garantizar el agua limpia sostenible, como el dar saneamiento a los sectores de personas que actualmente no cuentan con este recurso. Este objetivo se propuso tras que diversos análisis hayan dado cantidad de la cantidad de gente que actualmente tiene dificultades para poder acceder a este recurso.

Las ODS (Objetivos de Desarrollo Sustentable) son objetivos propuestos por la ONU (Organización de las Naciones Unidas) en septiembre del 2015 como petición y que iniciaron su ejecución el 1 de enero del 2016, los cuales buscan garantizar el acceso, evolución y desarrollo social de una forma sostenible antes al alcanzar antes del 2030.

ODS inmersos

En 2015, se dijo por parte de la ONU que 2.1 billones de personas (28.77 % de la población mundial) no poseía agua, junto a ello que 4.5 billones de personas (61.64% de la población mundial) no tenían acceso a el saneamiento de una forma segura hoy en 2023 se tiene registro de que 2 billones (26% de la población mundial) posee falta de acceso a agua limpia, junto a ello 3.6 billones de personas (46% de la población mundial) posee falta de acceso ante el correcto saneamiento, lo cual muestra un avance por parte de la ONU dentro de sus objetivos de desarrollo sustentable del 3.77% en cuanto su objetivo del agua limpia, junto a un aumento del 16.64% en lo que respecta al saneamiento. En México 72 millones de personas (57% de la población) carecen de acceso a agua potable y 47 millones de personas (37% de la población) no tienen acceso al saneamiento.

Dentro de lo que cabe existen diferentes problemas en lo que refleja la problematica del agua como lo vendria a ser la contaminacion del agua o el almacenamiento mediocre de esta. Dentro de todo esto se presentan las reacciones quimicas, las cuales son nos dan la posibilidad de saber y medir los componentes que se encuentran dentro del agua en forma de contaminantes y asi, dependendiendo de los que hayan dentro y cantidad de estos se tendran que emplear filtros distintos para poder eliminar o separar lo que serian estos contaminantes.

Las reacciones químicas relacionadas a la problemática

Para dar ejemplo cosas como vehículos y las centrales eléctricas, generan compuestos como NO, CO o CO2 y otras especies de compuestos orgánicos volátiles (VOC) inorgánicos y orgánicos contaminantes. Otro ejemplo podria ser: el agua dura, un agua que paso posee grandes cantidades de minerales como: Ca2+, Mg2 +, (CO3 )2- o Fe2+ /Fe3+ entre otras.Por ultimo se mencionaria la eutrofizacion, un exceso de contaminantes dentro de un mar, con compuestos como: NO3, (PO4)3.

Reacciones quimicas que provocan una contaminacion dentro del agua:

Una idea clara de las reacciones químicas dentro del agua de una forma estequiométrica logrará brindarnos de una perspectiva más amplia, lo cual nos dará ideas de innovaciones para los filtros y el funcionamiento debido de estos a través de las reacciones químicas que propiciaran los filtros utilizados para que el agua logre estar purificada, más ello se le suma el poder tener una idea de que tanto estará contaminada el agua en diversas zonas dentro del apartado químico y que tanto se debería emplear para el poder purificarla como es debido, algo que lograría ayudar a los costos producción y otorgaría tanto limites como requisitos a nosotros en cuanto que tanto purificar el agua.

La alternativa de solución que se ha deseado llevar a cabo para el proyecto STEM como protitpo ha sido el atrapanieblas El atrapanieblas como se le dio el nombrem es una tecnologia que atraves de redes hechas de pedestal metalico es capaz de atrapar la humedad/nieblas dentro del ambiente que lo rodea y dentro de un tiempo por la acumulacion este logra y demas factores referentes al entorno, este logra condensarlas y tras ello lograr su almacenamiento.Los puntos de inflexión en este proyecto constara entre lo siguientes:

Alternativa de solución

Dentro de nuestro proyecto se deseo innovar dentro de la creación de un filtrado eficaz para la purificación de un agua obtenida de las nieblas, dando un sistema de filtrado especializado en eliminar a diferentes organismos dañinos dentro del agua obtenida de esta.

Sistema de filtrado

Se le ofrecerá un apartado donde todas van a poder caer dentro de un contenedor el cual los va a llevar al sistema de filtrado, para después de todo ser almacenado de una manera sencilla en un contenedor que lo deje a alcance de gente o poblaciones cercanas a donde se haya realizado este prototipo.

Almacenamiento

Dentro del atrapanieblas hemos decidido darle un sistema de refrigeración, así como colocar aislantes o reflectantes de calor y radiación solar, todo esto con el objetivo de poder reducir el calor recibido por parte de la malla y de este modo aumentar la eficiencia de nuestro proyecto.

Atrapanieblas:

ASpectos a innovar

Carbon activado

Nanoparticulas metalicas

Las nanopartículas de elementos como la plata y cobalto son una opción del filtrado ya que a partir del uso de estas se va a poder eliminar microorganismos

SiSTEMA DE FILTRADO

Primera malla

Esta malla va a servir como una precaución ante algún tipo de solido que haya intentado su paso dentro del sistema.

Segunda malla

Esta es una malla por la que va pasar y por dentro va a contener materiales que permitiran la eliminacion de microorganismos dentro del agua

Luz ultravioleta

Con el uso del filtro de carbón activado se logrará la disminución de impurezas y diversos compuestos orgánicos dentro del agua que haya sido recolectada en primer lugar.

Se les dará luces ultravioletas a cantidades de agua almacenadas de agua en las que se eliminaran bacterias, microbios y demás organismos contaminantes del agua.

La viabilidad de la implementación de este prototipo logra entrar bajo objeto de debate, debido a que mas que nada forma parte de teoría, sin embargo, bajo nuestra percepción podríamos indicar que, si se emplea de una manera correcta, algun(os) pueblo(s) cerca o dentro de zonas montañosas podrián tener un acceso fácil a esta como un pasivo. Sin embargo, se ha de tener una planteación más allá de la ya hecha pues dentro de lo que cabe el atrapanieblas posee una larga lista de aspectos a mejorar y es por ello que nos hemos dado la tarea de poder desarrollar al atrapanieblas, así como mejorarlo.

JustificaciÓn

El proyecto del atrapanieblas ha sido propuesto para poder cumplir con el objetivo de la ODS 6 (agua y saneamiento), ya que se plantea la obtención del agua y por consecuente el saneamiento que se vea relacionado, todo llendo para los sectores de personas que no posee de estas necesidades dentro de los entornos nublados, tomando un énfasis dentro de las zonas montañosas, donde se es más propenso a al nublado, cosa que forma un requisito bajo esta propuesta de solución, el atrapanieblas. Dentro de nuestro mundo existe una gran parte de la población que actualmente posee una falta de acceso al agua, así como del saneamiento, cosas que dentro de nuestro mundo se considerarían una necesidad básica, es por ello que como personas, debemos ayudar a los demás, para que ellos logren poder obtener el agua purificada y por ende el poder otorgar también el saneamiento necesario que involucre al agua dentro de la comunidad de manera accesible y sostenible.