{"id":34272,"date":"2022-07-28T13:29:28","date_gmt":"2022-07-28T18:29:28","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=34272"},"modified":"2022-08-16T16:38:29","modified_gmt":"2022-08-16T21:38:29","slug":"sensor-detecta-contaminacion-agua","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/sensor-detecta-contaminacion-agua\/","title":{"rendered":"El sensor de bajo costo que sirve para detectar agua contaminada"},"content":{"rendered":"\n

\u201cLo que pasa es que a la gente de las curtiembres, donde procesan el cuero, les avisan cu\u00e1ndo van a venir a hacer las mediciones en el r\u00edo y un d\u00eda antes dejan de tirar el agua contaminada; por eso cuando llegan los funcionarios de la CAR, todas las pruebas salen bien, pero si de verdad no contaminaran el r\u00edo, no tendr\u00eda por qu\u00e9 oler as\u00ed de feo\u201d, denuncia una de las habitantes de Villapinz\u00f3n, municipio de Cundinamarca.<\/p>\n\n\n\n

Este no parece ser un caso aislado, pues, como lo menciona la l\u00edder del municipio, algunas empresas estar\u00edan dise\u00f1ando estrategias para evadir las inspecciones ambientales de los organismos locales.<\/p>\n\n\n\n

El control de los vertimientos de aguas residuales, residuos s\u00f3lidos y peligrosos de actividades de alto impacto con el medio ambiente est\u00e1 a cargo de las Corporaciones Aut\u00f3nomas Regionales \u2013 CAR \u2013, m\u00e1ximas autoridades ambientales a nivel regional. Entre ellas, las relacionadas con el tratamiento de pieles animales para la fabricaci\u00f3n de cuero.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, las mediciones de contaminantes se realizan de manera espor\u00e1dica y aleatoria, as\u00ed que los resultados podr\u00edan no mostrar el verdadero impacto que tienen este tipo de actividades econ\u00f3micas en los cuerpos de agua.<\/p>\n\n\n\n

Esto se debe a que pueden existir momentos de contaminaci\u00f3n, pero el mismo ecosistema del r\u00edo la absorbe de manera r\u00e1pida, y la medici\u00f3n puede ser hecha en un momento en que el agua est\u00e1 bien.<\/p>\n\n\n\n

Para contrarrestar situaciones similares, en el marco de un proyecto de la Facultad de Ingenier\u00eda de la Pontificia Universidad Javeriana, investigadores han desarrollado un sensor de muy bajo costo que permite monitorear la calidad del agua y alertar cuando est\u00e1 siendo contaminada.<\/p>\n\n\n\n

La idea surgi\u00f3 de la tesis de Maestr\u00eda<\/a> en Ingenier\u00eda Electr\u00f3nica de Alejandro Farf\u00e1n y los directores de este trabajo de grado, Diego M\u00e9ndez y Manuel P\u00e9rez, ambos profesores de la Universidad Javeriana, le han dado seguimiento a la construcci\u00f3n y pruebas de este artefacto. Juntos han publicado los avances en esta investigaci\u00f3n en la revista Ingenier\u00eda y Universidad<\/em><\/a> <\/em>y Pesquisa Javeriana <\/em>habl\u00f3 con ellos sobre este dispositivo.<\/p>\n\n\n\n

A grandes rasgos, \u00bfen qu\u00e9 consiste esta investigaci\u00f3n?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>Lograr un sistema de monitoreo de calidad de agua que sea de muy bajo costo y que lo podamos escalar o reproducir de manera masiva. Los dispositivos o sensores comerciales que analizan este tipo de muestras son supremamente costosos y su uso est\u00e1 muy limitado a espacios de laboratorios.<\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo, el laboratorio de calidad de agua de la Universidad Javeriana cuenta con estos equipos, pero no son port\u00e1tiles, no se pueden llevar a los espacios donde uno quiera tomar las muestras que luego se llevan al laboratorio y se eval\u00faan.<\/p>\n\n\n\n

Queremos crear un sistema de muy bajo costo.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 identifica exactamente este sensor?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>El agua limpia nos marca unos ciertos niveles de capacitancia o capacidad de almacenar energ\u00eda. Cuando se contamina, ese valor se modifica muy r\u00e1pido. Ya con estas escalas sabemos si el l\u00edquido est\u00e1 en unos rangos adecuados o si algo est\u00e1 pasando. Lo que nosotros al final estamos midiendo es la conductividad del agua.<\/p>\n\n\n\n

Despu\u00e9s de hacer una investigaci\u00f3n de los contaminantes del agua nos dimos cuenta de que, en general, uno de los m\u00e1s importantes son los s\u00f3lidos disueltos, como las sales, que modifican fuertemente la conductividad del agua, es decir, su capacidad para dejar pasar la corriente el\u00e9ctrica.<\/p>\n\n\n\n

Luego encontramos que un sensor llamado capacitivo interdigitado \u2013 IDC\u2013, nos permite hacer una medici\u00f3n muy barata y f\u00e1cilmente reproducible de la conductividad del l\u00edquido.<\/p>\n\n\n\n

\"Sensor
Foto: Shutterstock<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 es y por qu\u00e9 es un sensor barato y de alta usabilidad?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Manuel P\u00e9rez: <\/strong>Los sensores de tipo capacitivo son f\u00e1ciles de construir, tienen una precisi\u00f3n aceptable y ofrecen diversos usos. El desaf\u00edo era lograr un sensor cuya capacidad de almacenar energ\u00eda fuera lo suficientemente buena para que en este caso pueda interactuar con el agua.<\/p>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>Otra de las cosas que queremos hacer, a medida que avance el proyecto, es tener un sistema IoT (internet de las cosas), un sistema de internet de las cosas que pueda transmitir dicha informaci\u00f3n a una plataforma para dar una visi\u00f3n completa de lo que est\u00e1 ocurriendo en los r\u00edos. En caso de encontrar alg\u00fan contaminante persistente, la misma comunidad podr\u00eda alertar a las autoridades locales para que tomen muestras con sensores de mucha mayor precisi\u00f3n para identificarlo y tomar acciones correctivas.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQu\u00e9 usos se le puede dar a este tipo de sensores?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>Siempre hemos tenido en mente una aplicaci\u00f3n rural. All\u00ed nosotros dejamos estos sensores distribuidos a lo largo de la orilla del r\u00edo. Normalmente, en los hogares de las grandes ciudades, el agua tiende a ser de buena calidad porque ya viene de unas plantas de tratamiento. Por eso le estamos apuntando a los entornos rurales donde hay varios agentes contaminantes.<\/p>\n\n\n\n

Por ejemplo, en los municipios donde hay curtiembres, que es donde se hacen los tratamientos de los cueros, desechan residuos qu\u00edmicos, metales y material org\u00e1nico. Estas f\u00e1bricas generalmente son rurales y est\u00e1n en pueblos como Chocont\u00e1, al norte de Bogot\u00e1. All\u00e1 hacen todo el tratamiento de los cueros y la contaminaci\u00f3n suele ir directamente al r\u00edo.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfQui\u00e9n podr\u00eda utilizar este sensor y c\u00f3mo leer los resultados?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>El sensor est\u00e1 dise\u00f1ado para que a futuro no tenga ninguna interacci\u00f3n con las personas. Por eso pensamos en la plataforma del internet de las cosas, donde tenemos el sensor y un m\u00f3dulo de comunicaciones que transmitir\u00eda, por ejemplo sobre una red celular, esta informaci\u00f3n a un centro de consolidaci\u00f3n. All\u00ed es donde est\u00e1 el experto \u2014que analiza\u2014 o donde se integra la anal\u00edtica.<\/p>\n\n\n\n

En la versi\u00f3n actual del sistema, el sensor solamente toma los datos, los almacena y cualquier persona que tenga un celular con la interfaz NFC, que es la que utiliza la mayor\u00eda de tarjetas inteligentes como la de TransMilenio, podr\u00eda acercar el celular al dispositivo y tomar las cifras recogidas.<\/p>\n\n\n\n

Eso abarata mucho el costo final porque no tenemos que poner el m\u00f3dulo de transmisi\u00f3n ni costos de operaci\u00f3n mensuales asociados a los planes de datos. El dispositivo, como est\u00e1 dise\u00f1ado, no requiere ning\u00fan experto al lado porque la idea es que toda la consolidaci\u00f3n y el an\u00e1lisis se realice desde un punto centralizado, una plataforma web.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfC\u00f3mo el uso de este sensor puede aportar en el proceso de control ambiental?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>Las instituciones del Estado<\/a> que hacen esta vigilancia usan unos equipos muy sofisticados y mucho m\u00e1s precisos que tienen, adem\u00e1s, certificados de calibraci\u00f3n con los cuales, despu\u00e9s, ellos pueden poner una multa a quien est\u00e9 contaminando, pero estos sensores de bajo costo no permiten eso. Por ejemplo, una Corporaci\u00f3n Aut\u00f3noma Regional no puede poner la multa con estos sensores. La idea es que los sensores, de manera peri\u00f3dica, identifiquen picos de contaminaci\u00f3n en estas regiones y ah\u00ed alerten a la autoridad ambiental para que revise qu\u00e9 est\u00e1 pasando. Esto para tener una visi\u00f3n general y una alerta temprana.<\/p>\n\n\n\n

Ya luego la entidad correspondiente, utilizando sus equipos certificados, puede ir a tomar las mediciones a las que haya lugar.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfEn qu\u00e9 etapa se encuentra esta investigaci\u00f3n?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Manuel P\u00e9rez: <\/strong>Ya publicamos los resultados de la primera parte de la investigaci\u00f3n<\/a>.  El sensor est\u00e1 en la etapa del prototipo y pruebas. Ya se mostr\u00f3 la validez de la medici\u00f3n en t\u00e9rminos de la conductividad relacionada con los agentes contaminantes. Lo siguiente es masificar los prototipos para que la soluci\u00f3n no sea solo el sensor, sino tambi\u00e9n el sistema de monitoreo completo de baja precisi\u00f3n y a bajo costo.<\/p>\n\n\n\n

 \u00bfCu\u00e1nto podr\u00eda costar cada sensor?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>Como lo tenemos planteado, para que sea le\u00eddo por medio de celulares, tendr\u00eda un costo m\u00e1ximo de cinco d\u00f3lares. Se requiere solo de un microcontrolador y una antena NFC, lo cual puede ser muy barato.<\/p>\n\n\n\n

 \u00bfPor qu\u00e9 el inter\u00e9s en este tipo de proyectos?<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Diego M\u00e9ndez: <\/strong>En t\u00e9rminos generales, desde el Departamento de Electr\u00f3nica y desde el Centro de Excelencia de Internet de las Cosas, que es un centro que lidera la Javeriana, estamos trabajando precisamente en estas soluciones que le apunten a solucionar problemas sociales<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Estamos realizando proyectos muy similares en poluci\u00f3n del aire, por ejemplo. Queremos tener proyectos que se puedan desplegar de manera masiva en una ciudad, identificando las regiones con mayor contaminaci\u00f3n de Bogot\u00e1. Esto podr\u00eda impactar, por ejemplo, en elegir el colegio de los hijos, en elegir la zona para comprar una casa, el sitio de ubicaci\u00f3n de un hospital. Estamos apostando a desarrollar soluciones que le aporten a la sociedad.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00bfC\u00f3mo medir constantemente el nivel de contaminaci\u00f3n del agua en zonas rurales? Investigadores javerianos crearon un dispositivo para lanzar alertas tempranas por contaminaci\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"author":26,"featured_media":34285,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[376,3688,127],"tags":[3976,3977,3975,371,1052,610,3973,97,115,3974,3971],"class_list":{"0":"post-34272","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ambiente","8":"category-en-colombia","9":"category-innovacion","10":"tag-bajo-costo","11":"tag-barato","12":"tag-calidad-de-agua","13":"tag-colombia","14":"tag-contaminacion","15":"tag-contaminacion-del-agua","16":"tag-idc","17":"tag-investigacion","18":"tag-medicion","19":"tag-nfc","20":"tag-sensor"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34272","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/users\/26"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=34272"}],"version-history":[{"count":5,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34272\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34296,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/34272\/revisions\/34296"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media\/34285"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=34272"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=34272"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=34272"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}