Instituto Mexicano de Tecnología del Agua IMTA

La falta de servicios de agua y saneamiento en comunidades rurales con alto grado de marginación ha llevado al Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) a desarrollar, adaptar y adoptar una serie de tecnologías apropiadas para resolver a nivel vivienda y de manera integral problemas relacionados con el abastecimiento, uso y tratamiento del agua. Estas tecnologías se han transferido en comunidades de los estados de Michoacán, San Luis Potosí, Estado de México, Guerrero, Zacatecas y Chiapas. Sin embargo; debido al impacto que han generado, se consideró necesario crear un área que integrara todas las tecnologías y permitiera mostrar el manejo sustentable del agua y la energía en el entorno familiar.

Esta área se ubica en las instalaciones del IMTA y consta de un modelo de casa ecológica, ideal para comunidades rurales, indígenas y periurbanas marginadas.

El material que se utilizó para la instalación de la vivienda fue el adobe, comúnmente utilizado en zonas rurales y que por sus características proporciona beneficios como aislamiento térmico y acústico, debido a su bajo índice de conductividad calórica y buena absorción acústica por el espesor de las paredes (Houben et al.,1994), además de que este material es frecuentemente elaborado por los propios habitantes y no es necesario el uso de energía para transformarlo en material útil por lo que es de bajo costo y fácil acceso.

El sistema de captación de agua de lluvia se diseñó para garantizar una dotación de 45 l/hab/día durante todo el año a una familia de 5 habitantes (tomando en cuenta la precipitación media anual en la zona de estudio), consta de una superficie de captación de 120m2, para lo cual se dispone del techo de lamina de fibrocemento de la casa y un anexo a la misma; canaletas y tuberías de PVC para conducir el agua hacia un tanque de almacenamiento superficial (cisterna tipo capuchina) de 50 m3.

El tratamiento de aguas residuales grises y negras es un sistema combinado que se integra por un pretratamiento y dos procesos biológicos (anaerobio-aerobio) en serie. El agua gris, proveniente del aseo corporal, lavado de trastes y ropa es enviada a una trampa de grasas. El agua proveniente del sanitario pasa a través de un tanque séptico. Estos dos efluentes se combinan para posteriormente pasarlos por el filtro anaerobio de flujo ascendente y finalmente a través de un humedal de flujo horizontal subsuperficial.

El huerto familiar cuenta con una superficie de 72m2 (6m x 12m), el cual esta destinado a la producción de alimentos con fines de autoconsumo. Dentro de las ventajas que proporciona están: la producción intensiva a pequeña escala, poca demanda de mano de obra ya que el trabajo es repartido durante todo el año, producción sostenida, alta diversidad de especies y ciclos variados de producción.

Este huerto se riega a través de un sistema intermitente auto-operante denominado Tanque de Descarga de Fondo (TDF), compuesto de un tanque de 200 litros, un dispositivo de apertura y cierre así como una tubería de compuertas. Este sistema permite aprovechar pequeños caudales para riego por gravedad (desde 0.2 l/s en adelante), es de bajo costo, fácil construcción y requerimientos mínimos de mantenimiento y operación, no requiere energía externa para su funcionamiento, disminuye de manera importante el trabajo del regador y se pueden garantizar eficiencias de riego superiores al 75%.

El abono orgánico se produce por compostaje de los residuos de jardín y de la cocina. Para esto se utiliza un tanque cilíndrico de muros tipo capuchino de 780 litros de capacidad, consta de una tapa con agarradera por donde se introducen tanto los restos húmedos (césped recién cortado, hojas verdes, residuos de la cocina), como los secos (hojas secas, ramas de árboles trituradas, etc.); también cuenta con un tubo para drenar los lixiviados y una puerta en la parte inferior para extraer la composta. Este tanque permite aislar los desechos orgánicos en proceso de descomposición de insectos, roedores así como de las inclemencias del tiempo, previniendo los malos olores.

Otra composta se realiza en el sanitario seco, el cual consta de taza con separación de orina, dos cámaras de compostaje con ventilación y manguera para enviar la orina hacia un pozo de absorción. Mientras una cámara se encuentras en servicio, en la otra se procesa el excremento, papel higiénico y materiales que contienen carbono durante un periodo de seis meses. El material resultante, cuya textura es semejante a la de la tierra, y el cual se denomina humus, puede ser enterrado, o utilizarse para abono de árboles frutales.

La alimentación de energía eléctrica se suministra a través de un sistema fotovoltaico el cual incluye 8 paneles solares (CONDUMEX) de 125 Watts cada uno, un controlador de carga, un inversor de corriente y un banco de baterías de almacenamiento. El sistema puede proporcionar hasta 2,760 W que sirven para alimentar 7 focos, un refrigerador de bajo consumo de energía, una televisión, una computadora, un radio y una bomba solar.

Para desinfectar el agua para consumo humano, se cuenta con dos concentradores solares desarrollados por investigadores del IMTA y del Centro de Investigación en Energía (CIE UNAM). Estos concentradores están constituidos por una base y 4 aletas planas de espejos de vidrio, que por su geometría, equivaldrían en su capacidad ideal a la concentración de 5 soles, con lo que se elimina hasta el 99.99% de las bacterias (Martín et al., 1999). Cada concentrador tiene una capacidad para 3 botellas de plástico de 2 litros, por lo que se podrían desinfectar hasta 12 litros por día. Es importante que las botellas sean transparentes, que el agua no esté turbia y que no rebase esa capacidad. Asimismo el agua desinfectada deberá consumirse únicamente dentro de las siguientes 24 horas.

La casa cuenta con dos tipos de bombas: una bomba que funciona con energía fotovoltaica y sirve para llenar el tinaco de la casa; otra bomba que funciona mediante la acción mecánica del pedaleo de una bicicleta (bicibomba), con la que se llena de agua al Tanque de Descarga de Fondo (TDF) que se utiliza para regar el huerto familiar.

El calentador solar (sistema de calefacción de agua) atrapa y utiliza el calor del sol para aumentar la temperatura del agua entre 45 y 60ºC. Esta compuesto principalmente por una caja herméticamente cerrada con una cubierta de vidrio transparente para capturar la energía del sol, en su interior se ubica una placa de absorción la cual esta en contacto con unos tubos por los que circula el agua. El calentador solar funciona sólo en el día, pero una vez que el agua circula a través del colector, el agua caliente es almacenada en un tanque térmico de 120 litros de capacidad lo que mantiene el agua caliente durante 24 horas. El tanque de almacenamiento se encuentra ubicado sobre el colector para aprovechar el efecto de termosifón.

Otra de las tecnologías que integra la casa ecológica es el “fogón sin humo”. Este fogón se construyo utilizando un molde basado en el propuesto por la SARH en 1984, al cual se le diseñaron y adaptaron nuevas partes para poder utilizarlo con un comal rectangular el cual permite aprovechar una mayor superficie de calentamiento para cocinar, conservando las dimensiones básicas de la entrada de la leña y la cámara de combustión (Fonseca, 2006). El objetivo principal de la propuesta es contribuir en lo inmediato al mejoramiento de las condiciones de vida y trabajo de las familias rurales que cocinan con leña, buscando eliminar la contaminación del interior de las cocinas por el humo, y de manera importante disminuir el consumo y el corte de árboles. Así como reducir el acarreo y/o compra de leña.

Bici Bomba

Bici Bomba

Bio Filtro

Bio Filtro

Calentador Solar

Calentador Solar

Contacto:

Mtro. Miguel Ángel Córdova Rodríguez / macordova@tlaloc.imta.mxmacordova@tlaloc.imta.mxEsta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla
Mtra. Sandra Vázquez Villanueva / sandra_vazquez@tlaloc.imta.mxsandra_vazquez@tlaloc.imta.mxEsta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla
Dr. Juan Gabriel García Maldonado / gabriel_garcia@tlaloc.imta.mxgabriel_garcia@tlaloc.imta.mxEsta dirección de correo electrónico está protegida contra los robots de spam, necesita tener Javascript activado para poder verla