Waposat: Solución peruana para monitoreo de agua

El proyecto Waposat fue desarrollado desde el 2011 por estudiantes de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Su iniciativa busca atacar el problema de la contaminación del agua a través del monitoreo constante de las cuencas, lo que permitiría contar con información más detallada para futuras soluciones. Waposat ha obtenido distinciones tanto en Perú como el extranjero.

La contaminación del agua es uno de los problemas más álgidos a nivel latinoamericano y mundial. Según el informe “Gestión de Aguas Residuales” publicado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) en febrero de este año, el 80% de las aguas residuales mundiales no reciben un tratamiento adecuado para evitar la contaminación y la propagación de enfermedades. La entidad resalta que los países en desarrollo poseen solo el 8% de la capacidad necesaria para tratar las aguas residuales de manera efectiva.

En nuestro país la situación también es preocupante. En agosto de este año, la Dirección General de Salud (Digesa), señaló que el agua que se consume en Loreto está contaminada y contiene altos niveles de aluminio, más que el límite permitido por la Organización Mundial de la Salud y normas nacionales. Los valores que arroja el estudio son de 1,791, 1,846 y 1,678 mg/l (miligramos por litro) cuando el rango máximo permitido es 0.2 mg/l.

Concientes de esta situación, estudiantes de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) desarrollaron el proyecto Waposat, iniciativa que realiza un monitoreo en tiempo real de la contaminación del agua y propone soluciones para ello.

PROYECTO

En la actualidad, las autoridades encargadas de verificar la calidad del agua en los ríos o cuencas hacen un monitoreo periódico de 15 días en promedio. Para ello toman una muestra en alguna zona del afluente y la analizan ya sea en campo o laboratorio. Posteriormente, pasan otros 15 días para otra medición. “En ese lapso de tiempo pueden ocurrir diversas situaciones por lo que no es un monitoreo eficiente y además de ello, es bastante costoso”, señala el líder del proyecto Waposat, Jhosep Guzmán.

Esta iniciativa Waposat (Global water pollution monitoring using a nanosatellite constellation) articula a los diversos actores relacionados a la gestión, uso y fiscalización de los recursos hídricos a través de un sistema de monitoreo remoto de la calidad de agua en tiempo real, por medio de estaciones de monitoreo que se instalan en puntos específicos en las cuencas de los ríos, lagos y cualquier otra masa que se desea analizar. Estas estaciones miden permanentemente los parámetros fisicoquímicos del agua.

Esto podría ayudar al Estado a fiscalizar a las industrias que botan sus efluentes a sus ríos o lagos, o sino a las mismas empresas que usan agua en sus procesos, porque este líquido vital debe cumplir ciertos niveles de calidad para ingresar a las máquinas.

“Con  nuestro sistema estaríamos monitoreando las 24 horas y ante cualquier percance que sucediera ya sea por causa natural o del hombre, podríamos detectarlo inmediatamente. Sin embargo, nuestro objetivo no es solo entregar datos porque con ello no se resuelve el problema. Sino que nos encargamos que las autoridades, la empresa y la población conozcan los resultados, articulando a los tres en una filosofía ganar-ganar porque si cuidamos el medio ambiente, todos ganamos”, señala Guzmán.

Los prototipos del proyecto Waposat se han instalado en el Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR) de la Universidad Nacional de Ingeniería. Eso permite que se potencia la iniciativa y mantener un monitoreo permanente de esta planta.

 

COMPOSICIÓN

Las estaciones Waposat se componen de diversos elementos que permiten una correcta medición de datos.

Módulo de adquisición de datos: Este módulo alberga a los sensores que capturan la información del agua. Está el sensor de PH (permite conocer los niveles de acidez y basicidad del agua); sensor de oxígeno (usado en la industria de alimentos y bebidas, tratamiento de aguas residuales y generadoras eléctricas); sensor de temperatura (en algunas industrias es vital para asegurar la uniformidad en la calidad); sensor de conductividad (permite conocer la capacidad de sales en una solución para conducir corriente eléctrica) y sensor de ORP (mide el potencial de Oxidación / Reducción de los líquidos).

Sistema de control de información: Es el cerebro del sistema. Coge la información del módulo anterior y la convierte en digital si es necesaria, preparándola para que sea enviada mediante ondas de radio, celulares o satelitales.

Módulo de comunicaciones: Toma la información del cerebro y lo envía, ya sea a través de Internet, red celular o satelital, dependiendo de las condiciones del lugar donde se ha instalado la estación.

Puede darse por GSM/GPRS para estaciones que se encuentran en la ciudad donde exista acceso a Internet por medio de la red celular. En caso de la instalación de una estación a distancias de hasta 15 km se emplea el Access Point con una estación central que tiene acceso a Internet.

Mientras que en casos extremos en los que la estación se encuentre en un punto muy alejado donde no se pueda utilizar alguno de los otros dos métodos anteriores, se utiliza una antena satelital para el envío de información.

Módulo de sistemas de información: Cuenta con un servidor que recibe la información y a través de algoritmos desarrollados por el grupo, procesa la información.

Módulo de potencia: Este es un módulo opcional ante la falta de suministro eléctrico. En esos casos se cuenta con paneles solares, baterías y un cerebro que administra la energía para que el módulo trabaje sin problemas.

FUNCIONAMIENTO

Las estaciones Waposat están instaladas cerca mas no dentro de los ríos para evitar que sea golpeado por algún huayco. El agua que mide pasa por un pequeño desvío donde se filtran las partículas en suspensión y luego se sedimentan algunos sólidos. Tras ello, es posible sensar cada 3 o 5 minutos esa agua que circula constantemente.

Los sensores que son analógicos o digitales, envían a través de señales eléctricas a un controlador. Este elemento convierte la información en señales de ondas de radio que son enviadas por el módulo de comunicaciones de tres maneras diferentes de acuerdo al contexto.

Cuando esta información llega al servidor, es almacenada para hacerle un tratamiento a fin de ofrecer datos de fácil comprensión para el público en general. “Ofrecemos la posibilidad de monitorear toda una cuenca porque nos sirve de poco contar con datos bastante discretos como sucede actualmente. Con esta solución podríamos manejar una gran cantidad de información y analizar si la situación está mejorando o empeorando”, acota el líder del equipo.

IMPLEMENTACIÓN

El equipo Waposat ha sido elaborado por estudiantes en diferentes etapas de su carrera. Han trabajado esta solución desde la etapa conceptual que demoró alrededor de un año. Posteriormente pasaron por prototipos básicos, desarrollados hasta llegar al modelo de negocio. Durante este lapso de tiempo consiguieron premios en nuestro país, Japón, Estados Unidos, Argentina, entre otros países, así como apoyo del Instituto de Innovación Tecnológica de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI).

A la fecha han desarrollado cuatro prototipos. Uno de ellos está instalado en el Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR) de su universidad. “Hemos hecho un convenio que nos permite potenciarnos y a ellos les posibilita mantener un monitoreo permanente. Además cada nuevo prototipo es implementado aquí”, sostiene Jhosep Guzmán.

Actualmente, mantienen conversaciones con la Municipalidad de Huallanca (Áncash) para implementar el proyecto en esta zona, y existe la oportunidad de otro proyecto en el río Huatanay en Cusco. “En esta zona el alcalde vigente prometió que al final de su gestión el río estaría completamente limpio y nosotros queremos contribuir a ese tema”, remarcó.

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