EQUIPO2_STEM

Fenomenos quimicos en el entorno, Funciones y relaciones, y Comprension y expresion linguistica avanzada

Equipo 22182703-Armando Araiza Briones2181490-Ivy Corpus Garza2182252-Samara Nathalie Cortes Hidalgo2182308-Angel Mario García López2180324-Camila Michelle Lopez Cortez2181710-Angel de Jesús Mar Domínguez2182389-Angel Ediram Rodriguez EspinozaGrupo: 308Docente: Norma Patricia Escudero BlancoDocente: Cantu Tijerina Leonel Docente: Martínez Mora Oscar

STEM

ETAPA 1

ODS 6 Agua limpia y saneamiento Problemática: Agua contaminada dispersa por las colonias de Apodaca.ODS relacionados: El ODS más relacionado a la problematica planteada podria ser el 3 que se refiere a "Salud y bienestar"Caracteristicas de la problemática:

Tener un alcance local
Afectar al medio ambiente y a los seres vivos que habitan en las áreas afectadas
-Sus principales perjudicados ser los habitantes de la comunidad de Apodaca
Afectar a las actividades cotidianas de la población
Reducir el acceso al agua potable
Traer consigo dificultades a la salud de los ciudadanos
Relacionarse con las reacciones químicas y la composición de las sustancias

CONCEPTOS BÁSICOS

Causas de la problemática:• Apodaca ha tenido un crecimiento económico y poblacional acelerados, por lo que es necesario dotar de agua a los cerca de 700 mil habitantes de este municipio, lo que hace que se complique esta misión• Las intensas lluvias y tormentas recientes han afectado la infraestructura de drenaje y suministro de agua, causando interrupciones y problemas de calidad• Agua y drenaje de Monterrey se ve sobrepasada por esta situación, como se pudo ver en una reciente situación (11/8/2024) con la fuga de aguas negras en la presa Las Adjuntas en Apodaca, en donde por meses los vecinos de los alrededores han tenido que convivir con esta situación.

Causas y concecuencias de la problemática

Consecuencias de la problemática:• Trae consecuencias en la salud de las personas, pudiendo atraer enfermedades como gastroenteritis, diarrea, infecciones de la piel, enfermedades más graves como hepatitis o la cólera. • Afecta a la fauna y flora local. Los animales pueden enfermarse o morir, y las plantas pueden sufrir daños, lo que altera el equilibrio ecológico. Como sucedió recientemente en la fuga de aguas negras en la presa Las Adjuntas• Esta agua contaminada genera malos olores y por ende condiciones insalubres para los ciudadanos, lo que quiere decir que afecta a la calidad de vida de los habitantes de Apodaca• Trae consigo consecuencias económicas, ya que las medidas que se toman para contrarrestar el agua contaminada y las enfermedades y problemas que trae consigo, suelen costar cantidades significantes de dinero.

La problemática de nuestro proyecto STEM se relaciona con el ODS 6 en razón de que al este objetivo referiste al agua limpia y saneamiento, tiene una relación estrecha con la problemática previamente establecida, al mencionarse agua que está dispersándose por todas las colonias y alrededores de Apodaca a pesar de estar contaminada por diversas razones, lo cual nos genera una gran serie de consecuencias en nuestro día a día.

ODS inmersos en el proyecto.

Un prototipo que limpia el agua contaminada en Apodaca puede ayudar a identificar los contaminantes específicos presentes y a probar la efectividad de diferentes métodos de tratamiento. Esto permite observar cómo los fenómenos químicos, como la oxidación o la precipitación, afectan la limpieza del agua. A partir de estos resultados, es posible optimizar las condiciones del tratamiento, como el pH o la concentración de reactivos, para maximizar la eficiencia del proceso. Así, el uso del prototipo permite validar y ajustar las estrategias para desarrollar una solución efectiva al problema del agua contaminada.

Reacciones químicas inmersas en la problemática

En esta problemática, el agua contaminada sufre una reacción de síntesis, ya que se le agrega el agua contaminada al agua pura, haciendo que está termine corrompiendo su estructura, y por ende, se contamine, una vez dicho esto, podremos cuantificar la cantidad de compuestos en la sustancia que la contaminan, y con esto, comprobar al final, si es que esta es pura o presenta en su composicion alguna otra sustancia.

Nuestro prototipo contribuiría a la disminución del impacto ambiental, pues ayudaria a limpiar el agua que fue contaminada con anterioridad por desechos o algun tipo de tierra, haciendo que ya no sea posible usarla sin antes pasarla por algun tipo de filtro que logre limpiarla lo suficiente para que pueda ser usada para la necesidad humana. La viavilidad de nuestro prototipo puede ser bastante buena pues, ayudaria a mejorar la calidad del agua que se almacenarian en las casas, el material a utilizar seria antocorrosivo, para evitar que el agua tome una temperatura alta se agregaria un ambientador dentro y varios filtro que se asegurarian de mantenerla limpia.

Propuesta de solución

La pertinencia de desarrollar un prototipo que favorezca la solución del acceso a agua limpia en Apodaca, es sumamente relevante, dado el contexto local. En esta región, el crecimiento poblacional y la escasez de recursos hídricos han generado desafíos significativos para garantizar el acceso a agua de calidad para todos los habitantes.Nuestro prototipo, un contenedor diseñado para limpiar el agua y hacerla apta para su uso cotidiano, aborda directamente estos desafíos. Al ofrecer una solución accesible y eficiente, contribuimos a mejorar la calidad de vida de las familias en Apodaca, especialmente en aquellas zonas donde la infraestructura hídrica es insuficiente o el agua disponible no cumple con los estándares de salubridad.Este desarrollo es crucial para avanzar en el cumplimiento de los objetivos del ODS 6 a nivel local, permitiendo que más personas en Apodaca tengan acceso a agua limpia y segura, un recurso fundamental para la salud y el bienestar de la comunidad.

Este proyecto se espera mejorar la calidad del agua dentro de los hogares.Reduciendo así enfermedades estomacales mejorando la salud de las personas de la comunidad de Apodaca.

A nuestro equipo le gustaría ayudar a la comunidad de Apodaca con un problema que no solo está aquí, es más grande de lo que creemos y debemos hacer algo con el, creemos que somos capaces de aportar nuestro granito de arena para poder tal vez no resolverlo, pero si minimizarlo o en el mejor de los casos erradicarlo, nuestro prototipo ayudaría a promover la sostenibilidad de el agua por un largo plazo.

Para este proyecto pensamos que utilizaríamoslas matemáticas al hacer uso de las fórmulas del área y del perímetro de un rectángulo al igual que el volumen de un prisma rectangular para saber la capacidad de almacenamiento del prototipo.

Justificación del proyecto STEM

Los beneficios esperados de nuestro proyecto son garantizar un acceso de agua limpia a la comunidad de Apodaca para así evitar daños a la salud de la comunidad, lo que también daría una mayor calidad y esperanza de vida a la comunidad, además de así evitar los daños a la flora y fauna local.

El problema del agua contaminada en Apodaca es un problema muy importante y que hay que abordar en el contexto actual ya que puede producir diversas enfermedades grastrointestinales, infecciones entre otras; además de que reduce el acceso al agua potable lo que puede llegar un problema a corto y mediano plazo, a la vez también afecta a la flora y fauna local, por todo esto es fundamental buscar soluciones a corto y mediano plazo para garantizar un acceso al agua potable y también evitar los diversos problemas de salud y a la flora y fauna de la localidad.

STEM ETAPA 2

Watercleaner

NOMBRE DEL PROYECTO

El problema que busca resolver nuestro proyecto es la falta de acceso al agua limpia en Apodaca, que es causada por la alta contaminación de esta misma.Para resolver este problema, el objetivo de nuestro proyecto es crear un contenedor que, además de almacenar el agua este tenga la capacidad de purificar el agua mediante un filtro. Todo esto es para garantizar el acceso de agua potable en los hogares.¿Cómo resuelve el problema?Nuuestro proyecto resuelve el problema en diversos aspectos, por ejemplo: se resuelve el problema de acceso al agua, ya que esta estará almacenada en el contenedor, a la vez que se resuelve el problema del agua contaminada, ya que, gracias al filtro esta misma se podra purificar y sera apta para el consumo de las personas.

Objetivo del proyecto.

Sustancias inmersas en el problema y en la propuesta de solución

Hasta el momento la única sustancia que hemos sabido que va a estar en nuestro proyecto es el Agua o H₂ONo podemos saber si existe otra sustancia hasta que comprobarlo haciendo futuros experimentos para el proyecto.

Fundamentación teórica

Según un análisis realizado por la Facultad de Ciencias Biológicas de la UANL, se estima que el agua de algunos de los municipios de Nuevo León, entre los cuales se encuentra Apodaca, no está cumpliendo con los estándares de calidad necesarios para su consumo, y esta es la problemática que mediante la creación de nuestro prototipo esperamos solucionar. Nuestro prototipo está diseñado para administrar y purificar agua, mediante el uso de un filtro que realiza un proceso por el cual se eliminan partículas y desechos no deseados, que nos dará como resultado un agua limpia y apta para su uso.

El contenedor es donde se almacenara el agua que se quiere administrar, se espera que tenga una forma de un prisma rectangular, el material del que estará hecho será uno que evite la corrosión, que no se oxide y que no tienda a almacenar el calor del día; dentro del contenedor habrá un ambientador que como su nombre lo indica mantendrá el agua a temperatura ambiente, para evitar que este muy caliente o demasiado fría por las altas temperaturas que se llegan a presentar a lo largo del año; las tuberías se conectarán con la parte baja del contenedor, ayudaran a pasar el agua hacia las partes de la casa que requieran agua limpia, como la cocina, los baños, las regaderas, etc.; lo que ayudara a limpiar el agua serán los filtros, estos se pondrán al inicio y al final de las tuberías para que nos aseguremos de que salga completamente limpia para no arriesgarnos a que quede algún residuo. Estos materiales descritos con anterioridad serán los elementos con los que se espera que estará hecho nuestro proyecto.

Nuestro proyecto esta conformado por las siguientes partes:1.- Contenedor 3.- Tuberías2.- Ambientador 4.- Filtros

Descripción y características del prototipo

Bosquejo del prototipo

. El boceto de nuestro proyecto tiene unas medidas estimadas de 1.20 metros de ancho, 1.50 metros de alto y 2 metros de profundidad. Estas medidas permiten albergar alrededor de 3.60 m^3 de agua en el contenedor para que esta sea limpiada y posteriormente usada de manera cotidiana. Así mismo se palneannutilizar tubos de PVC para hacer llegar el agua a los diferentes lugares de los cuales está pueda salir, las medidas de estos tubos varían en consideración de las distancias entre las fuentes de agua, pero en nuestro boceto consideramos que se puedan usar tubos de 2, 2.50 y 2.70 metros aproximadamente, dependiendo de la longitud y cantidad de agua a utilizar.

Características del bosquejo.

STEM ETAPA 3

Descripción del prototipo y su funcionamiento

Nuestro prototipo se encargará de resolver la problemática del agua sucia que llega a las casas de Apodaca. Las sustancias químicas involucradas se podría decir que es solo el agua pues es el principal componente a investigar de este prototipo; se planea que sea un gran contenedor que tenga un filtro que ayude a limpiar dicha agua para las partes esenciales de la casa como lo es el baño o la cocina, este contenedor se conectará a las tuberías de la casa para que pueda administrar de forma segura el agua. Nuestro prototipo nace en base a un tinaco pero mejorado pues como ya se mencionó se podría meter agua sucia dentro del contenedor y saldría limpia por los filtros que tiene y además dentro de este tendría un ambientador pues se planea que este hecho de algún metal por lo que se calentaría, entonces se decidió implante el ambientador para mantener el agua a una temperatura agradable.

0.0019494m3

0.15m

Tabla de variables

Nuestro proyecto es viable porque responde a una necesidad real en Apodaca: el acceso limitado a agua limpia. El prototipo, un contenedor que almacena y purifica el agua, utiliza materiales anticorrosivos y filtros accesibles y económicos, lo que lo hace factible para las familias locales. Además, se basa en principios químicos probados, como la filtración y la oxidación, que garantizan la eliminación efectiva de contaminantes. El enfoque colaborativo y la distribución de tareas en el desarrollo del prototipo han permitido su construcción eficiente y a bajo costo, lo que refuerza su viabilidad como solución accesible y práctica para la comunidad.

Fundamentación de la viabilidad de la alternativa de solución

El principal beneficio es la mejora en la calidad de vida al reducir el consumo de agua contaminada y, con ello, los riesgos de enfermedades. Además, el proyecto fomenta la sostenibilidad, al permitir que las familias purifiquen su propia agua de manera económica. Se espera que el proyecto logre una amplia implementación en los hogares de Apodaca, mejorando el acceso a agua potable y sirviendo como modelo para otras comunidades con problemas similares.

Beneficios y resultados esperados

STEM ETAPA 4

Lo que esperamos de este proyecto es poder ayudar a las personas que tienen el problema de agua contaminada dentro de sus casas. Se espera que el proyecto logre una amplia implementación en los hogares de Apodaca, mejorando el acceso a agua potable y sirviendo como modelo para otras comunidades con problemas similares.

Resultados esperados

Los principales hallazgos de nuestra propuesta fue que el agua contaminada es la principal problemática o una de las principales por todos los problemas que conlleva hacia la salud de las personas en nuestra comunidad. Nuestra solución o propuesta, es un contenedor con capacidad para almacenar y purificar agua que demostró ser eficaz para disminuir el impacto ambiental que el agua contaminada tiene en el mundo. Este dispositivo nos permite mejorar la calidad del agua contaminada por desechos y partículas de cualquier tipo, esto permite que el agua sea 100% apta para el consumo humano aparte de esto su diseño emplea materiales anticorrosivos, filtros accesibles lo que garantiza su viabilidad para familias de todo tipo. El proyecto concluyó que está solución no resuelve por completo nuestro problema, pero contribuye bastante a minimizarlo. Su aplicación con los fenómenos químicos fue por base de la filtración, oxidación los cuales son fundamentales para eliminar los contaminantes en el agua. Su contribución en procesos matemáticos fue especialmente para calcular el volumen, perímetro y áreas de todo para optimizar la capacidad del filtro y analizar la eficiencia, también para costos, y un enfoque funcional y diferente. La importancia de proyectos de este tipo como método de aprendizaje nos ayuda pero de manera holística a combinar la ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM)al igual que el pensamiento crítico, creatividad y trabajo en equipo, esto fortalecerá nuestro aprendizaje y compromiso para retos complejos en un futuro. Las únicas dificultades encontradas fueron que el equipo enfrentó diversos desafíos en diferentes áreas como la selección de materiales económicos y funcionales para el prototipo, el diseño ameno y sencillo y la limitación de recursos tanto económicos como al alcance de nosotros los estudiantes. Todos estos problemas se resolvieron por medio de una investigación, experimentación y colaboración de nuestro equipo. Por ejemplo, se eligieron materiales accesibles y anticorrosivos tras analizar sus propiedades químicas, y se diseñó un filtro funcional basado en pruebas Exhaustivas, igualmente, el trabajo en equipo permitió distribuir las tareas de forma equitativa, optimizando el tiempo y los recursos disponibles

Conclusiones

Las matemáticas fueron clave para nuestro proyecto, ya que nos permitió entender y resolver varios aspectos del problema. Por ejemplo, utilizamos fórmulas y cálculos para determinar medidas, capacidades y cantidades necesarias, lo que nos ayudó a planificar de manera eficiente. También aplicamos proporciones y analizamos datos para asegurarnos de que las soluciones fueran prácticas y efectivas. Estos conocimientos matemáticos fueron esenciales para tomar decisiones fundamentadas, interpretar resultados y ajustar detalles durante el desarrollo del proyecto. Sin estas herramientas, habría sido mucho más difícil abordar un problema tan importante como el agua sucia en las casas de nuestra comunidad.

¿Cómo los conocimientos y procedimientos matemáticos ayudaron a resolver el problema planteado?

URL del PIA de Fenómenos Químicos en el Entorno:

URL del vídeo de la exposición:

URL del vídeo del prototipo: