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PROYECTO INTEGRADOR COSECHA DE AGUA DE LLUVIA UTILIZANDO ATRAPANIEBLAS

ALUMNOS:     

Samaniego Sánchez, José Eduardo Moreno Matienzo, Lincoln Montes Carhuapoma, Carlos Armas Roncales, Miguel Rojas cabro , Yojan

PROFESORES:  Rojas Huamán, Cristian (Aplicaciones del Cálculo y Estadística)  Valverde Cárdenas, Janet (Comprensión y Producción de Textos)  Gil Rodríguez, (Informática Aplicada)

CARRERA Y SECCION: C11 – 2 – AB

LIMA – PERU

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INDICE

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INTRODUCCION Es muy difícil fijar el momento en que comenzaron las investigaciones sobre la captación de agua de niebla y su posterior aprovechamiento. Desde finales del siglo XIX en Crimea y a principios del siglo XX en Sudáfrica, existen trabajos que han tratado de aprovechar este nuevo y muy valioso recurso. Las experiencias sobre la captación de agua de niebla son muy variadas, especialmente en cuanto a la localización de las mismas. Sin embargo, cobra especial importancia los diferentes ensayos y proyectos llevados a cabo en el desierto de Chile, en Atacama, la zona más seca del mundo. El Perú fue el primer país de Sudamérica que comenzó a seguir los pasos iniciados por nuestro país vecino Chile, cuando en 1990, la Agencia Canadiense para el Desarrollo Internacional, subvenciono los fondos necesarios para realizar un estudio sobre el potencial de agua de niebla en Cerro Orara, a 35 km al norte de la capital peruana Lima, en un lugar a 3,5 km de la costa y a 430 metros de altitud. Los resultados experimentales mostraron un promedio de recolección de agua de niebla de 8,5 l/m2/día, lo que llevo a dos compañías privadas a la construcción de sistemas de abastecimiento de agua a partir de la recolección de agua de niebla. Estos colectores de niebla trabajan mucho mejor en áreas costeras o en áreas montañosas donde el agua es captada cuando la niebla se mueve por acción del viento. En el presente informe se evaluaran los papers y artículos seleccionados y se dará a conocer alguna de las informaciones mediante gráficos, tablas, etc.

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RESUMEN

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DEFINICION DEL PROBEMA O CASO Justificación de problema Mediante el uso de atrapa nieblas se pretende utilizar el agua que está contenida en las nieblas. Para de esta manera zonas de extrema pobreza puedan utilizar este valioso recurso. Objetivos general y específico General 

Dar a conocer cómo se puede recuperar el agua contenida en la niebla.

Específicos  

Aprovechar las condiciones climáticas de la zona, obteniendo agua de una forma sencilla, económica, aplicando el desarrollo sostenible. Mejorar las condiciones de vida de las comunidades locales, generando una actividad rentable, para las familias de bajo recurso.

MARCO TEORICO La atmosfera terrestre contiene cantidades variables de agua en forma de vapor. La mayor parte se encuentra en los cinco primeros kilómetros del aire, dentro de la troposfera, y procede de diversas fuentes terrestres gracias al fenómeno de la evaporación, el cual es ayudado por el calor solar y la temperatura propia de la Tierra. La evaporación es el paso de una sustancia liquida al estado de vapor. El vapor de agua que se encuentra en la atmosfera proviene, principalmente, de la evaporación de los mares. Este proceso es facilitado por las olas que se abaten contra las rocas y acantilados de las costas, pulverizándose el agua y elevándose en el aire minúsculas gotas que, al evaporarse, dejan en libertad microscópicos núcleos de sal, los cuales flotan constantemente en la atmosfera y contribuyen a la formación de las precipitaciones que representan, el exceso de vapor de agua en el aire, y que por medio de los procesos de condensación y sublimación son reunidos en pequeñas gotitas de agua, y que, al proseguir su crecimiento, alcanzan un peso tal que se separan de las nubes y ”precipitan” a tierra. Cuando una masa de aire tiene más vapor de agua de la que puede contener a cierta temperatura (un punto llamado volumen de saturación de vapor), el vapor de agua se condensa originando nieblas. La niebla es un recurso que se ha investigado con diversos objetivos en varios países del mundo y en la actualidad se aprovecha como recurso hídrico en Chile y en Perú con buenas expectativas 

La Niebla La niebla es un fenómeno meteorológico el cual consistente en nubes muy bajas, a nivel del suelo y formadas por partículas de agua muy pequeñas, las cuales no tienen el peso suficiente para caer y por lo tanto, quedan suspendidas en el aire y son desplazadas por el viento. La mayor parte de las nieblas se producen al evaporarse la humedad del suelo, lo que provoca el ascenso de aire húmedo que al enfriarse se condensa dando lugar a la formación de estas nubes bajas.

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Figura 1: Esquema de niebla de evaporación por aire frío.

Factores incidentes en la niebla La niebla se encuentra condicionada por varios factores, los cuales dirigen su dirección, humedad, permanencia y desarrollo. 

Vientos El viento, aire en movimiento, es el factor que determinará la dirección y velocidad de la niebla, el cual está directamente definido por las temperaturas que, ´este adopta, por medio de los rayos de calor (infrarrojos) reflejados por la superficie terrestre y acuática. El viento se produce específicamente por las diferencias de temperatura en el aire, y por tanto de densidad, entre dos regiones de la tierra. La dirección y velocidad del viento varía de acuerdo a los distintos horarios del día, así como también con las temporadas del año, las que crean cambios de temperatura, por consiguiente cambios en el viento. El sentido en que el viento se desplaza va a definir el lado sotavento o barlovento del terreno. ”Barlovento” se define en lo que respecta a los vientos sobre geografías con elevaciones como el terreno que recibe directamente el viento, siendo generalmente el sector más húmedo. El lado ”Sotavento” es aquel que se encuentra protegido del viento por la elevación del terreno a barlovento.



Temperaturas Las diferencias en las temperaturas se dan por los movimientos de rotación y traslación terrestre, que a posicionando las superficies terrestres y oceánicas) para la absorción de la radiación solar, calentando -mediante reflexión- las masas de aire, generando cambios de temperatura y presión, originándose los vientos. Es por lo anterior que las capas bajas de la atmosfera se hallan a mayor temperatura que las situadas encima de ellas y, por tanto, la temperatura del aire, igual que la presión, disminuye con la altitud. Esta afirmación puede tomarse como cierta para los 11 o 12 primeros kilómetros de la atmosfera, siendo la disminución (gradiente) de unos 0, 550C. por cada 100 m. de aumento en la altura.

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Figura 2: Situación Normal.

Figura 3: Inversión Térmica. En las noches claras, el calor acumulado en la tierra durante el día es irradiado con gran rapidez, de modo que la capa más baja de la atmosfera se enfría antes que las de encima; entonces, la temperatura del aire en la proximidad de la tierra puede ser más baja que en otras capas más altas, invirtiéndose el ”gradiente de temperatura”, es decir, que esta aumenta con la altitud (inversión térmica) en vez de disminuir. 

Relieves Los relieves o situaciones geográficas no inciden directamente en la formación de la Niebla, sino más bien en su dirección y desarrollo, ya que mediante los relieves montañosos, depresiones, océanos etc. genera los corredores por donde las masas de aire se desplazaran. Los relieves terrestres a mayor altitud, tienen más capacidad de interceptar la nube; junto con eso a mayor altitud, se producen menores temperaturas, por lo que se crea mayor condensación en la masa cálida, generando mayor humedad perceptible en la niebla. Es por lo anterior que los relieves en altura son los sectores geográficos donde se produce la mayor cantidad y permanencia de la niebla, indistinto de las temporadas.



La Camanchaca o Garúa Se forma cuando nieblas costeras llegan a tierra empujadas por las brisa marinas y de golpe se encuentran en una región seca y caliente cuyas temperaturas rondan los 270C. A medida que el aire seco empieza a evaporar las gotas de agua de la niebla, ´estas se encogen formando gotitas increíblemente diminutas

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(0,002 a 0,006 mm de diámetro). El resultado es una niebla muy húmeda, pero casi invisible.

Figura 4: Formación de la camanchaca o garua. 

Brisas de Mar y de Tierra Las brisas son vientos que soplan en las costas y que tienen una periodicidad diurna; concretamente se le llama brisa de mar al viento que, procedente del mar, sopla en dirección a la tierra. Este viento se produce como consecuencia de las diferencias que existen entre las capacidades caloríficas del mar y de la tierra; recordemos que la capacidad calorífica del mar es mucho mayor que la de la tierra y, como ya sabemos, desde el punto de vista termodinámico, esto significa que para una misma cantidad de energía térmica, el cambio de temperatura experimentado por el mar es mucho menor que el cambio producido en la tierra. Así pues, durante las horas de Sol, la columna de aire que hay sobre la tierra sufre una dilatación vertical superior a la experimentada por la masa de aire que hay sobre el mar.

Figura 5: Brisas de mar y tierra respectivamente. Las figuras muestran esquemas que ilustran el origen de las brisas de mar y de tierra. Antes de la salida del Sol, las superficies isobáricas son horizontales y, por lo tanto, no hay viento; más tarde, conforme el Sol va ganando altura en el cielo, las superficies isobáricas se van deformando por la mayor dilatación que experimenta la columna de aire que hay sobre la tierra, lo que da origen a las diferencias de presión entre el mar y la tierra que, verdaderamente, son la causa de esa típica circulación de aire que llamamos brisa de mar [figura 1.9 izquierda]. Durante la noche, el proceso se invierte,

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ya que al enfriarse la tierra más rápidamente que el mar, la columna de aire que hay sobre ella se contrae en mayor medida, aumentando ligeramente la presión en esta zona y, por esta razón, originando una circulación de aire contraria a la anterior que recibe el nombre de brisa de tierra [figura 1.9 derecha. 

Factores Geográficos: Los factores geográficos más importantes a considerar para el diseño y construcción de las atrapa nieblas según son:





Los vientos persistentes a partir de una dirección.



Es muy importante que no haya obstáculo importante al viento de algunos kilómetros del lugar de captación.



Se debe intentar trabajar lo más cerca de la costa, idealmente a 5 kilómetros, pero las posibilidades existen hasta los 25 kilómetros hacia el interior.



Un campo de dunas o de una montaña que se levante lo suficiente son necesarios para interceptar las nubes de la niebla que avanzan en la región.

Atrapa nieblas o capta nieblas Son un sistema con el cual se puede atrapar las gotas de agua microscópicas que contiene la neblina. Se usan en regiones desérticas con presencia de niebla.

Figura 6: Atrapa nieblas en el AA.HH Villa Lourdes Ecológica – VMT.

RECOLECCION DE DATOS Los datos que se presentan se tomaron en la Urb. Antonia Moreno de Cáceres sexto sector derecho Ventanilla con el equipo ATMOSPHERIC DATA CENTER ADC.PRO BRUNTON, el cual

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proporciona información de la temperatura, velocidad del viento, presión barométrica, altitud y humedad relativa.

Cuadro 1: Datos obtenidos con el equipo ATMOSPHERIC DATA CENTER ADC.PRO BRUNTON en la Urb. Antonia Moreno de Cáceres - VMT.

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Cuadro 2: Resumen de datos

350 300

93.79 250 200

89.66

94.6 82.36

150

225

100 5090.21 89.96 83.29 0 5 1

84.8

92.4 4

4

2

13

2

3

4

5

6

130

141

126

83.33 79.02 28

7

8

Cantidad de agua atrapaniebla convencional (l)

9

10

81.1

6

22

11

12

Humedad relativa (%)

GRÁFICO 1: Cantidad de agua obtenida respecto a la humedad relativa existente

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100

90.21 89.96

83.29 84.8

93.79 92.4 89.66 94.6

82.36 83.33 79.02 81.1

80 60 40 20

16.5 18.57 18.31 18 16.44 16.4 16.31 16 16.06 16.11 17.23 16.82 Temperatura (°C)

0 1

2

3

4

5

6

7

Temperatura (°C)

8

9

10

11

12

Humedad relativa (%)

GRAFICO 2: Relación existente entre la temperatura y la humedad relativa.

CONCLUSIONES Y RECOMENACIONES 



 

El uso de agua de neblina se presenta como una alternativa para el consumo humano, en lugares que no tienen otra posibilidad, es necesario considerar la calidad de las mismas. Se concluye que se debe de considerar la participación de los pobladores de la comunidad para que de esta manera el poblador este más familiarizado con su entorno. El agua obtenida no es bebible, es por eso que se sugiere que no se acostumbre a los niños a adquirir malos hábitos de higiene. Se recomienda esperar un tiempo determinado para que el agua sedimente de manera uniforme para poder ser utilizada.

BIBLIOGRAFIA

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