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Transcript

Etapa 4Evidencia de Aprendizaje STEM 4: Presentación digital
Bachillerato General Extendido y Técnicos Tercer Semestre
Equipo 4Francisco Antonio Diana Jennifer - 2213154Leija Ruíz Ana Karen – 2212606Palomo Smith Dario Caleb - 2212446Ramirez De Santiago Arturo Martin – 2213157Valencia Ortiz Silvia Guadalupe – 2212744

Proyecto STEM 4

La escasez es una de las principales consecuencias del desperdicio del agua pero también esta escasez arrastra consigo más consecuencias como lo son el hambre, los conflictos y la desaparición de especies.Características:1. Alteración del Ciclo HidrológicoModificación de los patrones de lluvia: El uso ineficiente del agua, especialmente en la agricultura y la industria, puede influir en el ciclo natural del agua, alterando los patrones de lluvia y aumentando la incidencia de sequías o inundaciones.Disminución de la recarga de acuíferos.2. Aumento de la Contaminación del AguaContaminación por escorrentía: El uso excesivo de agua en la agricultura puede llevar a una mayor escorrentía de fertilizantes y pesticidas hacia cuerpos de agua, contaminando ríos, lagos y océanos.Concentración de contaminantes.6. Desplazamiento ForzadoMigración por escasez de agua: En áreas donde el agua se vuelve extremadamente escasa debido al desperdicio, las personas pueden verse obligadas a migrar en busca de mejores condiciones, lo que puede generar tensiones sociales y conflictos.

Problemática y sus características

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La escasez de agua es un problema global que afecta a muchas regiones del mundo. Se debe a varios factores, como el cambio climático, la sobreexplotación de fuentes hídricas, la contaminación y el crecimiento poblacional.Algunas de las consecuencias de la escasez de agua incluyen:Agricultura afectada: La falta de agua limita la producción de alimentos, lo que puede llevar a crisis alimentarias.Conflictos: La competencia por recursos hídricos escasos puede provocar tensiones entre comunidades y países.Salud: La escasez de agua potable aumenta el riesgo de enfermedades transmitidas por el agua y afecta la higiene.Ecosistemas: Los ríos y lagos que se secan impactan la biodiversidad y los hábitats naturales.Para enfrentar este problema, se pueden implementar estrategias como la gestión eficiente del agua, la recolección de aguas pluviales, la desalinización en zonas costeras y la concienciación sobre el uso responsable del agua.

Tema

¿QUÉ RELACIÓN GUARDA CON EL ODS 6?

- objetivo 1 : Mejorar la calidad del agua mediante la reducción de la contaminación y el aumento del tratamiento y reutilización del agua.- objetivo 2: Aumentar la eficiencia en el uso del agua y reducir el agua no contabilizada y las pérdidas.- objetivo 3: Implementar la gestión integrada de los recursos hídricos a todos los niveles.La problemática del gasto del agua cotidiano en una localidad se relaciona con el ODS 6 en aspectos como:- Uso excesivo del agua potable- Pérdidas de agua en la red de distribución- Contaminación del agua- Falta de tratamiento y reutilización del agua residual- Ineficiencia en la gestión de los recursos hídricos

1. Escasez de aguaDisminución de recursos hídricos: La sobreexplotación de fuentes de agua, como ríos, lagos y acuíferos, puede llevar a su agotamiento, afectando el suministro de agua para consumo humano, agricultura e industria.Aumento de la competencia por el agua: La escasez puede llevar a conflictos entre comunidades, regiones o países que comparten recursos hídricos.2. Impacto ambientalDeterioro de ecosistemas acuáticos: El desvío excesivo de agua para usos no esenciales puede alterar los ecosistemas naturales, afectando la flora y fauna que dependen de estos cuerpos de agua.Pérdida de biodiversidad: La disminución del agua disponible puede llevar a la extinción de especies acuáticas y la degradación de los hábitats.3. Consecuencias económicasAumento de los costos de agua: La escasez de agua eleva su valor económico, afectando a sectores como la agricultura, la industria y el consumo doméstico.Impacto en la producción agrícola: La falta de agua puede reducir la producción de cultivos, lo que lleva a pérdidas económicas para los agricultores y encarecimiento de los alimentos.4. Problemas de salud públicaAcceso limitado a agua potable: La escasez de agua segura para el consumo humano puede aumentar el riesgo de enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera o la diarrea.Higiene deficiente: La falta de agua suficiente para la higiene personal y doméstica puede propiciar la propagación de enfermedades.

Características de la problemática

Causas de la problemática del gasto del agua cotidiano en la localidad:1. Falta de conciencia ciudadana sobre la importancia del uso eficiente del agua.2. Infraestructura hidráulica antigua o deteriorada, con pérdidas de agua en la red de distribución.3. Uso excesivo del agua para riegos, limpieza y otros fines.4. Falta de medición y seguimiento del consumo de agua.5. Escasez de agua debido a factores climáticos o geográficos.6. Desarrollo urbano y crecimiento poblacional sin planificación adecuada.7. Falta de educación y capacitación sobre el uso eficiente del agua.Consecuencias de la problemática del gasto del agua cotidiano en la localidad:1. Escasez de agua potable para consumo humano.2. Incremento de costos para el tratamiento y suministro de agua.3. Deterioro de la calidad del agua debido a la contaminación.4. Impacto negativo en la salud pública y el bienestar.5. Pérdida de biodiversidad y ecosistemas acuáticos.6. Limitaciones para el desarrollo económico y agrícola.7. Conflictos sociales y políticos por el acceso al agua.8. Daños a la infraestructura y propiedades debido a inundaciones o sequías.

Causas y Consecuencias

Aeradores Los aeradores son dispositivos que se instalan en los grifos para mezclar aire con agua, creando una corriente de agua más suave y eficiente. ¿Para qué sirven? 1. Reducen el consumo de agua (hasta 50%). 2. Mantienen la presión del agua. 3. Ahorran energía al reducir el calentamiento de agua. 4. Protegen los grifos y tuberías de la corrosión.Tipos de aeradores 1. Aeradores de flujo fijo: Reducen el flujo de agua a un nivel fijo. 2. Aeradores de flujo ajustable: Permiten ajustar el flujo de agua según sea necesario.3. Aeradores con tecnología de "laminar flow": Crean una corriente de agua más suave y eficiente.Variable IndependienteTasa de aireación: Esto se refiere a la cantidad de aire que se introduce en el agua. Puedes variar esta tasa para observar sus efectos.Variable DependienteEficiencia de oxigenación: Esto puede medirse en términos de la concentración de oxígeno disuelto en el agua o la cantidad de oxígeno transferido por unidad de tiempo.

Propuesta o solución

Instalación y mantenimiento1. Fácil instalación (no requiere herramientas).2. Mantenimiento mínimo (limpieza periódica).3. Reemplazo de filtros y piezas desgastadas.Ventajas1. Reducción del consumo de agua.2. Ahorro en facturas de agua.3. Mayor eficiencia en sistemas de riego.4. Protección del medio ambiente.Desventajas1. Pueden requerir ajustes para encontrar el flujo óptimo.2. Pueden ser menos efectivos en sistemas de agua de alta presión.

Prototipo

Tabla de variables:

Tabla de variables

1. Oxidación y corrosión de la infraestructura hidráulica, lo que puede llevar a pérdidas de agua y contaminación.2. La coagulación, sedimentación, filtración y desinfección, que pueden ser ineficientes si no se gestionan adecuadamente.3. Contaminación del agua por sustancias químicas, como pesticidas, herbicidas, metales pesados y productos químicos industriales, que pueden afectar la calidad del agua y la salud humana.4. Reacciones de red , distribución de agua, como la formación de incrustaciones y biofilms, que pueden reducir la eficiencia del sistema y afectar la calidad del agua.

Reacciones químicas relacionadas con la problemática

Las matemáticas juegan un papel crucial en la identificación y reducción del desperdicio de agua a través de varias aplicaciones prácticas. Medición y Análisis del Consumo de Agua:Cálculo del Consumo: Las matemáticas permiten calcular el consumo de agua en diferentes contextos, como el uso doméstico, agrícola o industrial. Por ejemplo, mediante fórmulas, se puede calcular cuánta agua se consume por persona en una casa, permitiendo identificar patrones de uso excesivo.Monitoreo del Desperdicio: Con el uso de estadísticas y análisis de datos, es posible monitorear las cantidades de agua desperdiciada, comparando el agua consumida frente al agua utilizada de manera efectiva. Esto puede indicar dónde se están produciendo las mayores pérdidas.Optimización del Uso del Agua:Modelos Matemáticos: Los modelos matemáticos permiten simular escenarios de uso del agua, ayudando a encontrar formas más eficientes de utilizar este recurso. Por ejemplo, en la agricultura, modelos de programación lineal pueden optimizar el riego para minimizar el consumo de agua sin afectar el rendimiento de los cultivos.Predicción y Planificación: Las matemáticas ayudan en la predicción del consumo futuro de agua y en la planificación de medidas para reducir su desperdicio, utilizando datos históricos y modelos predictivos.Evaluación de Impacto y Sostenibilidad:Análisis de Costos y Beneficios: Mediante cálculos matemáticos, se puede realizar un análisis costo-beneficio para implementar tecnologías o prácticas que reduzcan el desperdicio de agua, justificando inversiones en términos de ahorro económico y sostenibilidad ambiental.Medición del Impacto Ambiental: Las matemáticas son fundamentales para medir el impacto del uso del agua en el medio ambiente, como en el análisis de la huella hídrica, que cuantifica la cantidad de agua utilizada y su impacto en el entorno.

¿Cómo ayudan las matemáticas en la problemática?

INTRODUCCIÓN:La escasez de agua es un problema global que no solo afecta la disponibilidad del recurso, sino que desencadena una serie de consecuencias interrelacionadas que impactan directamente en la vida humana, la economía y el medio ambiente. Los aeradores son pequeños dispositivos que se colocan en la salida de los grifos y cumplen una función esencial en la optimización del uso del agua. Su diseño está orientado a reducir el flujo de agua mientras se mantiene una sensación de presión adecuada, lo que contribuye tanto al ahorro de agua como al aumento de la eficiencia.El uso de las matemáticas es esencial para abordar el problema del desperdicio de agua porque permite cuantificar, analizar, y optimizar el uso de este recurso de manera precisa. Sin las matemáticas, sería difícil entender la magnitud del problema, identificar las áreas de mayor desperdicio, o implementar soluciones efectivas.La química no solo ayuda a tratar y purificar el agua, sino que también contribuye a desarrollar tecnologías y métodos que permiten una gestión más eficiente y consciente del recurso hídrico, abordando el problema del desperdicio de manera integral.

Texto IDC

DESARROLLO:El aerador funciona mediante una red de pequeños orificios y filtros que dividen el flujo de agua en múltiples corrientes. Al hacerlo, mezclan aire con el agua, lo que reduce el volumen total que sale del grifo sin disminuir la percepción de cantidad o presión.Composición: Generalmente están hechos de materiales como plástico, metal o silicona, y suelen incluir filtros de malla para atrapar partículas y evitar obstrucciones.Tipos de flujo: Según el diseño, pueden ofrecer un flujo suave o un flujo pulverizado (en gotas finas, ideal para ciertos usos). Beneficios PrincipalesAhorro de agua y energíaLos aeradores pueden reducir el consumo de agua en un grifo hasta en un 50%. Esto no solo disminuye la cantidad de agua utilizada, sino que también reduce la energía necesaria para calentarla.Son especialmente útiles en hogares, oficinas y restaurantes, donde el uso constante de grifos puede acumular un gasto significativo.Aumenta el oxígeno disuelto (OD): Facilita el intercambio de gases entre el agua y el aire, enriqueciendo el agua con oxígeno. Esto es vital para organismos acuáticos como peces, plantas y bacterias beneficiosas.

CONCLUSIÓN:Los aeradores son dispositivos simples pero altamente efectivos para promover el uso eficiente del agua. Su versatilidad y facilidad de instalación los convierten en una herramienta clave para ahorrar recursos, reducir costos y contribuir a la sostenibilidad ambiental.Para enfrentar este problema, se pueden implementar estrategias como la gestión eficiente del agua, la recolección de aguas pluviales, la desalinización en zonas costeras y la concienciación sobre el uso responsable del agua.Modelos Matemáticos: Los modelos matemáticos permiten simular escenarios de uso del agua, ayudando a encontrar formas más eficientes de utilizar este recurso. Por ejemplo, en la agricultura, modelos de programación lineal pueden optimizar el riego para minimizar el consumo de agua sin afectar el rendimiento de los cultivos.Predicción y Planificación: Las matemáticas ayudan en la predicción del consumo futuro de agua y en la planificación de medidas para reducir su desperdicio, utilizando datos históricos y modelos predictivos.Un aerador puede acelerar reacciones químicas esenciales en entornos acuáticos, como la conversión de amoníaco (NH₃) en nitritos (NO₂⁻) y luego en nitratos (NO₃⁻) por bacterias nitrificantes.

El agua es un recurso vital para la vida, pero su disponibilidad está en constante amenaza debido la escasez y al mal uso. La crisis hídrica global se agrava con el aumento de la demanda y el cambio climático, lo que subraya la necesidad urgente de estrategias eficaces para conservar este recurso esencial. Este proyecto STEM busca desarrollar soluciones innovadoras para mitigar el desperdicio de agua y promover prácticas más sostenibles en su uso.Este proyecto STEM representa una intervención crucial para abordar el problema del desperdicio y mal uso del agua, combinando enfoques científicos, tecnológicos y educativos. La implementación exitosa de este proyecto no solo contribuirá a la conservación del agua y la protección ambiental, sino que también servirá como modelo para futuras iniciativas en la gestión de recursos naturales.El uso de las matemáticas es esencial para abordar el problema del desperdicio de agua porque permite cuantificar, analizar, y optimizar el uso de este recurso de manera precisa. Sin las matemáticas, sería difícil entender la magnitud del problema, identificar las áreas de mayor desperdicio, o implementar soluciones efectivas. Además, proporciona un marco científico para la toma de decisiones informadas, lo que es crucial para la sostenibilidad a largo plazo del recurso hídrico.Por otro lado, la química no solo ayuda a tratar y purificar el agua, sino que también contribuye a desarrollar tecnologías y métodos que permiten una gestión más eficiente y consciente del recurso hídrico, abordando el problema del desperdicio de manera integral.

Justificación