PIASTEM4_EQUIPO2_FQE

EQUIPO 2

Empezar

INTEGRANTES DEL EQUIPO2180977 CALDERA RANGEL ANGEL2198154 GUERRERO MORALES EDGARDO ISMAEL2180700 MEDELLIN OSUNA JESSICA ESTEFANIA2182298 NAVA FLORES BRANDON ISRAEL2181477 SAUCEDO ESCOBEDO NERY ANDRE2180417 TORRES FUENTES LEONARDO ENRIQUE2181012 VAZQUEZ SANDOVAL JOHAN EDUARDO

PROYECTO STEM

PREPARATORIA NO. 1

• El Objetivo de Desarrollo Sostenible número 6 se enfoca en garantizar que todas las personas tengan acceso a agua limpia y saneamiento adecuado. Esto implica asegurar que el agua que consumimos sea segura para la salud, así como contar con servicios básicos como baños y sistemas de alcantarillado. La falta de agua limpia y saneamiento es una crisis global que afecta a millones de personas, principalmente en países en desarrollo. Este objetivo busca abordar los desafíos relacionados con la escasez de agua, la contaminación y la falta de infraestructura, promoviendo una gestión sostenible de este recurso vital para la vida.

• Enfoque integral: Aborda no solo el acceso al agua potable, sino también a servicios de saneamiento adecuados e higiene.

• Dimensión social: Reconoce el agua como un derecho humano fundamental y busca reducir las desigualdades en el acceso a este recurso.

ODS 6 - AGUA LIMPIA Y SANEAMIENTO

La interconexión entre el ODS 6 y el ODS 7 es fundamental para el desarrollo sostenible. El acceso a agua limpia y la gestión adecuada de los recursos hídricos son esenciales para la producción y el uso de energía, especialmente en procesos industriales y en la generación de energía a partir de fuentes no renovables. Muchas plantas termoeléctricas, por ejemplo, dependen del agua para enfriar sus sistemas, lo que puede llevar a un consumo excesivo de agua y a la contaminación de fuentes hídricas si no se maneja adecuadamente. La contaminación del agua por desechos industriales y emisiones de la producción de energía también puede afectar la calidad y disponibilidad del agua, comprometiendo la salud pública y los ecosistemas. Por otro lado, el uso de fuentes de energía renovable como la solar y la eólica reduce la presión sobre los recursos hídricos, ya que requieren cantidades mínimas de agua en comparación con las tecnologías de energía tradicionales. De esta manera, el avance en el ODS 7, que promueve el acceso a energía asequible y no contaminante, puede contribuir directamente a la consecución del ODS 6 al reducir la demanda de agua y mitigar la contaminación hídrica. Es crucial implementar una gestión integrada de los recursos hídricos y energéticos para garantizar la sostenibilidad de ambos sectores y avanzar hacia un futuro más limpio y equitativo.

Relación entre el ODS 6 (Agua limpia y saneamiento) y el ODS 7 (Energía asequible y no contaminante)

causas y conscuencias de la problematica

Problemática: La contaminación que existe en el agua de La Presa de la Boca debido a todos los desechos naturales y artificiales. Causas:la mayorias de todas las causas son, no solamente de humanos si no tambien naturales como por ejemplo ramas, hojas, desechos de animales, etcY en tanto a las causas de los humanos son por todos los desechos plasticos y de materiales que no son biodegradables como pueden ser botellas,platos, vasos,etcConsecuencias:Es fácil detectar basura plástica de todo tipo, desde llantas hasta cajas y cacharrosEstos desechos plásticos afectan a la flora, a las especies acuáticas y a los seres humanos, además que pueden tardar cientos de años en descomponerse. Los plásticos liberan en el agua aditivos como ftalatos y bisfenol, los cuales provocan efectos hormonales negativos como alterar el sistema hormonal de vertebrados e invertebrados.Si todos estos desechos o residuos se depositarán en su lugar, evitaríamos este daño ecológico a las presas, que posteriormente el agua almacenada, llega hasta nuestros hogares.

De que manera les permitiria estudiar la cuantificacion de los fenomenos quimicos?Primero, los procesos de filtración y tratamiento del agua implican diversas reacciones químicas como la oxidación, la coagulación y la adsorción. Estos procesos pueden ser monitoreados y medidos mediante análisis de laboratorio, lo que permite cuantificar la eficiencia de cada etapa en la eliminación de contaminantes.Además, la instalación de sensores y equipos de monitoreo en los sistemas de filtración puede proporcionar datos en tiempo real sobre los niveles de contaminantes y la eficiencia del tratamiento. Estos datos pueden ser utilizados para estudiar las tasas de reacción, la capacidad de adsorción y otros fenómenos químicos involucrados en el proceso.Por último, la recolección y análisis de muestras de agua antes y después del tratamiento permiten evaluar la efectividad de los nuevos filtros y ajustar los procesos para optimizar la calidad del agua. Esto no solo mejora la comprensión de los fenómenos químicos, sino que también asegura un suministro de agua más seguro y limpio.Como contribuiran a definir una posible solucion?Este conocimiento químico es esencial para desarrolla soluciones efectivas a la problemática del agua contaminada en caso de sequias o lluvias muy fuertes, como suele suceder en el estado de Nuevo Leon que tiene un clima muy extremo. Al comprender mejor los procesos químicos involucrados, se podrán diseñar estrategias más eficientes para el tratamiento del agua, la reducción de la evaporación en cuerpos de agua y la recarga artificial de acuíferos. Además, permitirá mejorar los métodos de descontaminación y la calidad del agua disponible para consumo.

REACCIONES QUIMICAS INVOLUCRADAS

En la actualidad esta presa cuenta con 4 pasos de filtracion para la limpieza del agua, pero nosotros nos enfocaremos en solamente en el punto tres, el cual consiste en un conjunto de filtros en los que se separan los solidos y los polvos que se encuentran en el agua.El sistema de filtracion del agua de la presa de la boca ha sido eficiente, pero al igual que la mayoria de cosas se tiene que mejorar para obtener mejores resultados.Una manera de mejorar el sistema de filtracion puede ser con varios tipos de materiales que sirvan como malla para una filtracion mas eficiente; algunos de los materiales que se podrian implementar son el metal, el plastico, la tela, etc. ya que estos se podrian colocar de una forma estrategica en la cual el material mas resistente, que vendria siendo el metal, esté en primer lugar para acumular los desechos solidos o de gran tamaño, y asi seguiria el proceso con los diferentes materiales hasta llegar al ultimo donde ya estaria el agua 100% filtrada.Si en dado caso los filtros se llegasen a dañar habría un sistema que permitiria limpiarlos sin tener que cerrar las compuertas y sin dejar sin agua a un municipio entero por varios días o incluso semanas, para asi arreglar el filtro dañado, ya que se tendría un filtro de repuesto que se instalaría de una forma hidraulica o electrica para no tener la necesidad de cerrar las compuertas, el cual permita sacar el filtro dañado por el filtro nuevo y este mismo estaría funcionando mientras que el dañado se esté reparando. En caso que ya se tenga listo el filtro anterior que se daño, se realizaria el cambio nuevamente.Y si en dado momento se llega a

PROPUESTA DE SOLUCION

Por que deseamos llevar a cabo este proyecto?Para mejorar el sistema de filtracion que se tiene actualmente en las compuertas de la Presa de la Boca.Que esperamos lograr con nuestro proyecto?Esperamos mejorar el sistema de filtracion con diversos materiales de mayor resistencia y/o eficiencia para lograr una filtracion al 100% de materiales solidos desde el más grande a lo más pequeño.Cual es la importancia de abordar este problema en el contexto actual?Evitar la acumulacion de basura por las fuertes lluvias las cuales podrian probocar deslaves, lo que llevaria muchos desechos, como ramas, hojas, piedras y desechos a la presa.Cuales son los beneficios esperados para nuestro proyecto y el desarrollo de este?Los beneficios esperados de este proyecto es que se haga una filtracion de todos los desechos solidos. El desarrollo que se espera es el mas eficiente para que no surga ningun inconveniente el cual pueda dejar sin agua a un municipio por tener que cerrar las compuertas para reparar esta situacion.

JUSTIFICACION DEL PROYECTO

STEM - PARTE 2

La implementación de nuevos filtros para la limpieza del agua en grandes presas representa un avance crucial en la gestión de recursos hídricos y la protección del medio ambiente. Con el aumento de la contaminación y el cambio climático, garantizar que el agua sea accesible y segura para todos es más importante que nunca. Se analizará el impacto positivo que estos filtros pueden tener en la calidad del agua y la salud pública. Además, se explorarán las áreas en las que estos sistemas de filtración pueden mejorar, incluyendo la eficiencia energética, la capacidad de eliminación de contaminantes y la sostenibilidad a largo plazo. Este análisis busca proporcionar una visión integral de los beneficios y desafíos asociados con la implementación de estos nuevos filtros, así como recomendaciones para maximizar su efectividad.

IMPLEMENTACION DE FILTROS

Compuestos químicos orgánicosSon ustancias químicas que contienen carbono como el petróleo, la gasolina, los plásticos, los plaguicidas o los detergentes. Para que estas moléculas orgánicas se descompongan en el agua, es necesaria la actuación de bacterias que requieren oxígeno, lo que puede provocar que, si el agua se vierte sin depurar, se agote el oxigeno presente en ella, destruyendo como consecuencia las formas de vida acuática existentes. Este tipo de sustancias pueden permanecer en el agua durante un largo periodo de tiempo, ya que al ser creadas de forma artificial, poseen estructuras moleculares muy complejas y difíciles de degradar por los microorganismos.Desechos organicosSon el conjunto de residuos orgánicos –aceites, grasas, proteínas, entre otros; producidos por los seres humanos o animales. Cuando este tipo de desechos se encuentran en el agua en altas cantidades, generan que la proliferación de bacterias necesarias para su degradación sea mayor y, por lo tanto, consuman más oxígeno del debido, causando la muerte de las especies.Contaminación térmica Se produce cuando aumenta la temperatura del agua de los ríos o embalses a causa de la liberación de agua caliente procedente de centrales de energía o de actividades industriales, provocando la disminución de la capacidad del agua para contener oxígeno, afectando así a la vida de las especies acuáticas.

sustancias quimicas inmersas

BOSQUEJO

El filtro de metal, hecho de acero inoxidable, es duradero y puede capturar partículas finas y sedimentos. El filtro de plástico contiene carbón activado, eliminando impurezas químicas y olores. El filtro de tela, tejido densamente, sirve como prefiltración, atrapando partículas grandes.El sistema combinado utiliza el filtro de tela para prefiltrar, el de metal para capturar sedimentos más pequeños y el de plástico para mejorar la calidad del agua al eliminar contaminantes químicos. Este diseño es eficiente, fácil de mantener y adaptable para diferentes necesidades de filtración de agua.

DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS del prototipo

La fundamentación teórica del proyecto de implementación de nuevos filtros en la presa de La Boca en Santiago Nuevo León se basa en los principios de ingeniería civil y geotecnia para garantizar la estabilidad y durabilidad de la estructura. Los filtros en presas tienen como objetivo principal prevenir la migración de partículas finas inducida por la infiltración de agua, lo que puede comprometer la integridad de la presa.El diseño de estos filtros se fundamenta en criterios establecidos por normativas y estudios técnicos, como los de la USSCS (1994), USACE (2004) y USBR (2011), que proporcionan lineamientos sistemáticos para asegurar la retención y permeabilidad adecuadas. Estos criterios consideran factores como el tipo de suelo, la gradación de materiales y la prevención de la segregación de partículas.En resumen, la implementación de nuevos filtros en la presa de La Boca busca mejorar la eficiencia y seguridad de la estructura mediante el control de la filtración de agua y la migración de partículas finas, asegurando así su funcionamiento a largo plazo.

FUNDAMENTACION TEORICA

TABLA DE VARIABLES

Nuestra idea es cambiar a una filtración que cuenta con 3 tipos de materiales diferentes en este sistema. El primer filtro seria de un metal especial para el agua y que tenga la suficiente durabilidad como para que no se oxide, este detendrá ramas muy grandes, rocas grandes u objetos de este gran tamaño; el segundo es de un plástico muy duro que detendrá residuos de un tamaño medio que queden del filtro anterior, ya por último, el tercero sería un tipo de tela para que detenga todo tipo de polvo para que quede super limpia el agua. Para todos los desechos que detengan los filtros, habrá una rampa en la parte de abajo, que cada cierto tiempo se le abrirá una compuerta y se limpiara.En la idea principal para el prototipo los filtros están de manera vertical y son de forma rectangular pero el agua fluye hacia al frente; en el prototipo funcional los filtros están de manera horizontal y tienen forma circular. En el prototipo los filtros están hechos de una reja de metal, una de plastico y uno de tela.

DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO del prototipo

STEM - PARTE 3

TABLA DE VARIABLES

La viabilidad del proyecto para implementar nuevos filtros en la presa de La Boca se basa en su capacidad para mejorar la calidad del agua y proteger el medio ambiente. Los nuevos filtros están diseñados para eliminar contaminantes y sedimentos, utilizando tecnologías probadas en la ingeniería civil y la geotecnia. Esto no solo mejora la eficiencia de la presa, sino que también asegura un suministro de agua más limpio y seguro para la comunidad.Desde una perspectiva económica, aunque los costos iniciales de instalación pueden ser altos, los beneficios a largo plazo, como la reducción de costos en tratamientos posteriores y la mejora en la salud pública, justifican la inversión. Además, el proyecto promueve la sostenibilidad y el uso responsable de los recursos hídricos.La aceptación social y la participación comunitaria son esenciales para el éxito del proyecto. Informar y educar a la población sobre los beneficios de los nuevos filtros puede aumentar el apoyo y la cooperación de la comunidad.En resumen, esta alternativa es viable y beneficiosa, ya que mejora la calidad del agua, protege el medio ambiente y asegura un suministro sostenible y seguro para las futuras generaciones.

FUNDAMENTACION DE LA VIABILIDAD

IMAGENES DEL PROTOTIPO

Los beneficios esperados de este proyecto es que se haga una filtración de todos los desechos sólidos. El desarrollo que se espera es el más eficiente para que no surja ningún inconveniente el cual pueda dejar sin agua a un municipio por tener que cerrar las compuertas para reparar esta situación. Esperamos mejorar el sistema de filtración con diversos materiales de mayor resistencia y/o eficiencia para lograr una filtración al 100% de materiales solidos desde el más grande a lo más pequeño.

BENEFICIOS Y RESULTADOS ESPERADOS

¿El diseño del prototipo resuelve el problema inicial? Si, ya que es una manera de filtracion que ha sido utilizada durante mucho tiempo en diversas cosas. Eligiendo muy bien los materiales para los filtros se lograrian unos muy buenos resultados.¿Se puede mejorar?Claro, tanto en materiales como en estructura.¿Son adecuados los materiales utilizados? No, la base se hizo con cuadros de hielo seco y se pudo haber utilizado carton o cascaron de huevo, incluso materiales mas duros, las compuertas te daba la idea de lo que era pero se pudo haber utilizado un mejor material. Fuera de eso, se entiende la idea de los que se quiere hacer y es una buena idea.¿Es ideal la forma del prototipo?Si, solo habria que modificar la rampa de donde caen los residuos del proceso de la filtracion.

PROTOTIPO

STEM - PARTE 4

El desarrollo que se espera es el más eficiente para que no surja ningún inconveniente el cual pueda dejar sin agua a un municipio por tener que cerrar las compuertas para reparar esta situación. Esperamos mejorar el sistema de filtración con diversos materiales de mayor resistencia y/o eficiencia para lograr una filtración al 100% de materiales solidos desde el más grande a lo más pequeño.

RESULTADOS ESPERADOS

La implementación de los filtros en la Presa de La Boca no solo mejorará significativamente la calidad del agua, sino que, al utilizar tecnologías avanzadas, también se garantiza una eliminación eficaz de contaminantes. Esta iniciativa asegura un rendimiento eficiente a corto plazo y promueve un futuro sostenible y seguro para el suministro de agua en la región, beneficiando tanto al entorno natural como a la comunidad local. Los filtros de agua mejoran la calidad del agua, eliminando contaminantes y partículas no deseadas. Cada tipo de filtro tiene características específicas según su material. Cada uno de estos filtros contribuye a la mejora de la calidad del agua de manera complementaria, asegurando que el agua sea segura para el consumo y adecuada para su uso en la comunidad local.

CONCLUSION

PROTOTIPO EN FUNCIONAMIENTO

LINK DE VIDEO DE EXPOSIOCION