Solo el 42 por ciento de los nigerianos tiene acceso a agua potable. El resto de la población debe dirigirse directamente a la fuente en ríos o reservas naturales de aguas pluviales, que podría ser purificado por el Slingshot. Vea más imágenes de ciencia verde. Getty Images / Pascal Parrot / Fotógrafo autónomo Para mucha gente, beber agua en los días más calurosos no es tan fácil como llenar un vaso en el grifo. En lugar de, caminan millas hasta el pozo más cercano. O pagan una gran parte de sus ingresos, más de lo que paga la persona promedio en un país desarrollado, para tener un camión distribuidor en el agua, que puede que ni siquiera esté limpio. Aproximadamente una de cada seis personas, en 2005, no podía acceder a agua potable [fuente:Naciones Unidas]. Pero nadie puede vivir sin agua por lo que a menudo las personas que no tienen acceso a un suministro de agua potable terminan bebiendo agua mezclada con productos químicos o poblada por organismos que causan enfermedades, que puede matar a los niños y acortar la vida de los adultos.
Teniendo esto en cuenta, es fácil ver por qué la Organización Mundial de la Salud incluyó el acceso al agua potable en su lista de Objetivos de Desarrollo del Milenio, o metas a cumplir para 2015 [fuente:OMS]. Pero, ¿puede hacerse? Cada grupo de personas que sufren estrés hídrico necesita un método asequible que se adapte a las condiciones y el estilo de vida locales. Pastillas de cloro y vasijas de barro, filtros de ebullición y de tela, barriles de sol y barriles de lluvia, y se han probado pajitas con filtro que se pueden usar en un collar, pero algunas personas todavía carecen de un método que les funcione [fuentes:EPA, IDE, EAWAG, Vestergaard].
Cierto ingeniero conocido tiene un producto para agregar a la mezcla. Aquí hay una pista:monta un Segway. Dean Kamen, quien inventó el Segway y varios dispositivos médicos innovadores, ha trabajado durante una década en un purificador de agua que él llama "Slingshot". El nombre es una referencia a la historia de David y Goliat, a Kamen, las enfermedades transmitidas por el agua son un gran problema, y la tecnología es la honda [fuente:Richardson]. Siga leyendo para saber cómo funciona el purificador.
ContenidoDesde fuera, el purificador de agua parece una caja negra. Tiene aproximadamente el tamaño de un refrigerador de dormitorio. Dentro, hay un sistema para purificar el agua que en realidad es bastante antiguo y común. Las compañías farmacéuticas utilizan el mismo método para purificar el agua para su uso en medicamentos [fuente:MECO]. La Marina de los Estados Unidos ha utilizado el método para desalinizar el agua potable [fuente:MECO].
Las versiones de las compañías farmacéuticas y submarinas no son prácticas para los países en desarrollo, aunque. Son demasiado grandes para moverlos y necesitan técnicos de guardia. El Slingshot es más simple y portátil.
Todos estos purificadores funcionan destilación por compresión de vapor . Kamen una vez hizo una lista parcial de lo que este proceso puede purificar:el océano; agua mezclada con arsénico, veneno, metales pesados, virus y bacterias; líquido en un sitio de desechos químicos; o el contenido de una letrina [fuente:Comedy Partners]. Notablemente, todo lo que se necesita es hervir y volver a licuar el agua a temperaturas precisas. Vamos a ver cómo funciona.
La caja negra de Kamen se conecta primero a una fuente de electricidad. Próximo, lo conecta a una fuente de agua dejando caer la manguera en un poco de agua. El agua sucia es absorbida por el sistema, donde se calienta hasta su punto de ebullición (212 grados Fahrenheit o 100 grados Celsius). Luego, entra en un evaporador, donde se calienta un poco más y hierve [fuente:Pacella]. Ya, algunos contaminantes se pierden. Cualquier cosa que hierva a más de 212 grados F (100 grados C):piedras, tierra, sal - permanece en el evaporador y se drena. Bacterias virus los huevos y las esporas se golpean dos veces:no se elevan con el vapor en el evaporador y son pasteurizados por el calor en el purificador.
El vapor sube del evaporador a un compresor. El compresor exprime un poco el vapor, elevando su temperatura un poco por encima de los 212 grados F. El vapor fluye hacia una cámara exterior cuyas paredes están a unos 212 grados F, creando otro paso de filtrado [fuente:Pacella]. Cualquier contaminante que hierva a menos de 212 grados F, como el benceno, sigue siendo un gas y se ventila. Solo el agua pura se condensa en las paredes.
El agua limpia gotea en una cámara final, listo para ser expulsado. Pero hay un problema:el agua todavía está caliente. Dado que el agua caliente sería terrible en un día caluroso, la máquina lo enfría con un método inteligente. Fluye corrientes de agua entrantes y salientes entre sí, por lo que el agua sucia se calienta a 212 grados F y el agua que sale se enfría a la temperatura exterior. Este truco de reciclaje de calor se llama intercambiador de calor a contracorriente .
Si bien el Slingshot es un poderoso purificador, hay una trampa. Siga leyendo para descubrir qué es.
Dean Kamen, izquierda, se sienta en un motor Stirling de bajo consumo que usó en Bangladesh para generar electricidad con gas metano generado por estiércol de vaca. Prensa asociada / Jessica Hill El Slingshot no elimina los contaminantes, desde los culpables del cólera hasta la fiebre tifoidea, del agua de forma gratuita. Necesita electricidad. No es mucha electricidad aunque - alrededor de 1 kilovatio, que es un mero requisito de la cafetera.
Pero la electricidad puede ser difícil de encontrar en lugares que necesitan agua limpia. En ciudades con red eléctrica, el purificador se puede conectar a una toma de corriente. Si no hay red eléctrica, el purificador se puede conectar a un generador diesel, que es lo que utilizan muchos hospitales fuera de la red para alimentar equipos. Pero en el desierto o arbusto remoto, donde el diesel no es práctico, Kamen podría sugerir su motor Stirling.
Los motores Stirling solo necesitan una fuente de calor y frío para funcionar. El calor y el frío expanden y comprimen un gas para hacer que los pistones bombeen. Puedes ver cómo funcionan en el artículo Cómo funcionan los motores Stirling. Diseños que requieren calor, como hace Kamen, puede quemar casi cualquier cosa, del queroseno al metano de la descomposición del estiércol de vaca. Como fuente de frío pueden usar aire. Por lo tanto, los materiales para hacer funcionar estos motores Stirling se pueden encontrar en casi cualquier lugar.
El Stirling de Kamen es más que un motor, también es un generador. (Los motores convierten el combustible en movimiento, y los generadores convierten el movimiento en electricidad.) Una pieza adicional permite que el motor Stirling de Kamen produzca electricidad. Cuando los pistones del motor bombean, hacen girar un rotor magnético. El rotor gira dentro de una bobina de metal, que crea una corriente [fuente:Van Arsdell].
Cuando funciona con el generador Stirling, el Slingshot se conecta a él con un cable de alimentación [fuente:Kamen]. Una versión de Stirling de Kamen produce 1 kilovatio, suficiente para hacer funcionar el purificador de agua [fuente:Kamen].
Pero los dos dispositivos pueden encajar aún más armoniosamente. El generador genera mucho calor adicional a medida que quema combustible; hasta el 85 por ciento no se usa. Pero cuando el generador y el purificador están conectados por un tubo, puede soplar aire caliente en el purificador. Allí, puede funcionar calentar el agua entrante y rodear el purificador como una chaqueta, atrapando el calor en el interior [fuente:Kamen]. Con la ayuda del generador, el purificador puede ser incluso más eficiente.
Los motores Stirling son difíciles de fabricar porque algunos de los conceptos son complicados de ejecutar, y es un desafío producirlos en masa de manera asequible. Pero algunas empresas están comercializando motores Stirling, y DEKA (una corporación de investigación y desarrollo fundada por Kamen) espera que su diseño lo haga aún más fácil [fuente:WhisperGen].
Ahora que sabemos qué es el Slingshot y una forma en que se puede alimentar, veamos por qué podría ser atractivo para un pueblo que necesita agua potable.
Digamos que vive en un pueblo rural de 100 personas. Cercano, hay un arroyo. Desafortunadamente, sus letrinas y las de sus vecinos se vacían en él. Siempre que necesite agua potable, debe caminar seis millas (10 kilómetros) hasta un pozo y llevar un pequeño suministro de agua a casa en jarras o beber el agua del arroyo y arriesgarse. ¿Cómo te ayudaría Slingshot a ti y a tu comunidad?
En un día de correr el agua de un arroyo a través del Slingshot, podría hacer 264,2 galones (1, 000 litros) de agua limpia [fuente:Schonfeld]. Dado que cada aldeano usa alrededor de 5.3 galones (20 litros) de agua al día para beber, Cocinando, y bañarse, que es típico en un pueblo en desarrollo, un Slingshot podría suministrar suficiente agua para cubrir las necesidades de la mitad de la aldea [fuente:Naciones Unidas]. Esto suena genial, pero ¿podría permitírselo el pueblo?
Suponiendo que la comunidad tenga electricidad para hacer funcionar el Slingshot, necesitaría $ 1, 000 a $ 2, 000 para comprar uno [fuente:Schonfeld]. Cada aldeano podría aportar de $ 10 a $ 20, pero eso es más que el salario de una semana en muchos lugares [fuente:Naciones Unidas]. De manera más realista, algunos miembros de la comunidad pueden obtener un préstamo, compre el Slingshot y luego venda agua limpia al resto de la aldea a un precio asequible (quizás tres centavos por galón o un centavo por litro) hasta que se pague por la máquina [fuente:Schonfeld].
OK, para que sepa cuánto costará económicamente, pero ¿qué más hay que considerar? ¿Cuáles son los pros y los contras de usar Slingshot?
Una de las ventajas del sistema Slingshot es que la aldea no necesitaría un experto para ejecutar el purificador. Las instrucciones son súper simples:colocas la manguera en agua sucia y presionas un botón. Esta simplicidad hace que el sistema sea seguro para operar con poco espacio para errores humanos o contratiempos. Otra ventaja es que el agua no debe tener regusto químico gracias al proceso de destilación.
Si bien el funcionamiento del sistema requiere simplemente presionar un botón, todavía necesitaría llevar agua al purificador. Típicamente, eso significa llevar agua sucia al purificador o colocar el purificador cerca del suministro de agua sucia. El purificador es demasiado pesado para que lo lleve una persona, tan conmovedor que requeriría un poco de poder de hombre (o mujer). Y finalmente, las partes móviles de la máquina podrían eventualmente romperse y requerir servicio o reemplazo, lo que costaría dinero.
Siga leyendo para descubrir qué hay en el horizonte para el Slingshot.
Con la ayuda de nueva tecnología como Slingshot, tal vez algún día todos tengan acceso a agua potable. Visión digital / Getty Images La compañía de Kamen probó el Slingshot en Honduras. Por una cuenta, los resultados fueron excelentes [fuente:Richardson]. El siguiente paso es la producción. DEKA Research and Development está buscando un financiador y un fabricante que lo ayude a fabricar Slingshots. Según un informe, Kamen se acercó a varias grandes empresas y fundaciones privadas para obtener financiación, sin éxito [fuente:Richardson].
La empresa está reconsiderando cómo comercializar Slingshots, en un escenario, vendiéndola primero a las industrias para que la destilen comercialmente y lo pongan en producción. Kamen también ha mencionado bodegas en México, imaginando regiones que pueden enchufar el purificador a una toma de corriente, pero necesitan una forma económica de producir y distribuir agua limpia [fuente:Richardson]. Sin embargo, el objetivo principal sigue siendo:llevar el Slingshot a cualquier persona que necesite agua potable.
Pensar en ese objetivo trae a la mente una exposición que se realizó recientemente en el Museo Nacional de Diseño. La exibición, que se titula "Diseño para el otro 90 por ciento, "cubre el tema del diseño para poblaciones pobres [fuente:Smithsonian]. Martin Fisher, un ingeniero mecánico que trabajó en proyectos de desarrollo en Kenia durante más de 17 años, contribuyó con un ensayo que describe sus principios de diseño para los pobres. Éstos son los primeros. ¿El Slingshot los cumple?
Fisher agrega que si un dispositivo no le dará a alguien una ganancia inmediata pero le ahorrará dinero, no debería venderse por más del precio de un pollo en el mercado local. Un pollo, como este dispositivo, es asequible, lujo ocasional para familias pobres. Pero si el dispositivo cuesta más, solo la clase media lo comprará, y este grupo ya tiene dinero para sus necesidades básicas [fuente:Fisher].
Si bien los principios de Fisher son razonables para muchos diseños de productos desarrollados para poblaciones más pobres (LifeStraw ciertamente se ajusta a algunos de estos criterios), no parecen aplicables a Slingshot, ya que es un sistema que proporcionará servicios para una gran población. en lugar de un individuo. Y, si bien es fácil estar de acuerdo con la afirmación de Fisher de que la gente pobre necesita ganar dinero, hay una salvedad a considerar; ¿Es realmente su "máxima" necesidad? Es probable que muchos argumenten que el acceso al agua potable exige una facturación superior.
