De acuerdo a cifras entregadas por la Organización de las Naciones Unidas, cerca del 80% de las aguas residuales en los países en vías de desarrollo se descarga sin tratamiento, contaminando ríos, lagos y zonas costeras. Como solución a esta realidad, Jenny Miranda, alumna de cuarto año de Ingeniería Química de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM), propuso Qhantir, un dispositivo que replica el ciclo del agua para purificar el elemento vital. El equipo podrá limpiar las aguas del mar o los ríos contaminados, con sales y materiales sólidos, a través del uso de energía solar y refrigeración geotérmica. Con ello se dispondrá de agua potable en diversos lugares del mundo.
Qhantir, que en lengua Aymara significa montaña que ilumina, se adjudicó el tercer lugar de los European Master in Renewable Energy Awards 2015. La institución europea destacó a los mejores proyectos de estudiantes de pregrado que promovieran la excelencia, la discusión y la investigación en el estudio de las energías renovables. Felipe Díaz, profesor asistente del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología y guía de este proyecto, subrayó la importancia del premio para la Facultad: “Primera vez que se galardona a una iniciativa de este hemisferio. Bajo la mirada de una organización externa y una de las más importantes en el desarrollo de energías renovables, el proyecto es valioso a escala mundial, lo que significa que el trabajo que están efectuando los alumnos de la FCFM es de alta calidad”.
En ese contexto, Jenny Miranda, señaló que ganarse este premio significó “un gran desarrollo para mi carrera. Como futura ingeniera considero fundamental el impulso de ideas que nos permitan poner en la práctica todo lo que nos enseña la Facultad. Ser destacados a nivel mundial nos da la señal de que estamos generando propuestas con las energías renovables que pueden ayudar a solucionar problemas de la comunidad”.
Para crear este proyecto la estudiante, que viajará a Bruselas en octubre a recibir su premio, se inspiró en el ciclo del agua producido en nuestro país gracias a las condiciones únicas otorgadas por la cordillera de los Andes y la costa del Océano Pacífico. “La energía solar junto con la proximidad entre el mar y las montañas, permite a los pueblos andinos tener agua para consumo humano y el crecimiento de sus cultivos. Así, pensé que era posible reproducir el ciclo del agua que se da en Chile en otras regiones del mundo donde no cuentan con agua limpia; trabajamos durante dos meses investigando y averiguando cómo podíamos concretar nuestra idea”, explicó Miranda.
¿Cómo funciona?
El ciclo del agua a lo largo de todo nuestro país se inicia en el océano, donde el líquido absorbe el calor del medio ambiente y por medio de la radiación solar se evapora. Posteriormente, el vapor se eleva y es empujado por los vientos hacia las montañas donde, finalmente, se condensa. El movimiento tiene su origen en una idea simple: la zona de calentamiento de agua es geográficamente más baja que la zona fría, donde el agua condensa.
De esta manera, Qhantir, contará con una sección caliente (hot section) que simula el mar. En esta zona habrá unas placas calientes, calentadas con energía solar, por donde circulará el agua produciendo su evaporación. La radiación solar se generará a partir de un lente Fresnel que concentrará la energía y la llevará a través de tubos reflectantes construidos con espejos. Así, la reflexión de la luz a partir del lente posibilitará la dispersión del calor por los tubos. Adicionalmente, las placas de metal imitan un cuerpo negro geométrico capaz de absorber toda la radiación que entra.
La sección fría (cold section), que imitará las condiciones que se dan en la cordillera de los Andes, se encontrará sobre la hot section y utilizará las bajas temperaturas que existen bajo tierra. Para ello, se introducirá un tubo con refrigerante que va a circular entre el dispositivo y la tierra, enfriando constantemente. El líquido refrigerante se moverá a partir de una bomba que funcionará de manera mecánica.
El equipo trabajará como un reloj a cuerda, es decir, por medio de un resorte que acumula energía cuando se enrolla y la libera al desenrollarse, haciendo que funcione una bomba, encargada de transportar agua desde un depósito a las placas calientes.
Los fondos entregados por el premio serán utilizados para construir el dispositivo durante el segundo semestre de 2015.
