Sistema híbrido fotoquímico - fotovoltaico para la desinfección del agua de pozo y generación simultánea de energía eléctrica en la ciudad de juliaca, 2019

Abstract

La falta de acceso al agua potable en el mundo es uno de los principales retos que enfrenta la humanidad. Para ello se construyó y experimentó una nueva alternativa basada en un sistema híbrido que aprovecha todo el espectro de radiación solar. Se evaluó la cinética de desinfección solar del agua de pozo para los indicadores microbiológicos coliformes totales y Escherichia coli, y se determinó el tiempo necesario de tratamiento, capacidad de aprovechamiento y costos de tratamiento. Se realizaron varias series de procedimientos experimentales, con periodos de 180 y 135 minutos de tratamiento. Se inició con la extracción del agua de pozo, para posteriormente envasarla en los ocho sistemas híbridos para la exposición a la radiación solar natural. Estos sistemas se sometieron a distintos tiempos de tratamiento, concluyendo uno por uno hasta finalizar con el octavo sistema híbrido, el cual, a su vez, estuvo acondicionado con distintos sensores. Los resultados revelaron que para la desinfección completa del agua se requirieron de 90 a 105 minutos de tratamiento. Además, la temperatura del agua en el periodo de tratamiento jugó un papel importante conforme a la curva de cinética de desinfección, a pesar de ello, apenas alcanzó el umbral de los 45 °C. En cuanto a la salida de energía fotovoltaica del sistema híbrido fue menor en 9,01 y 8,72 % respecto al módulo fotovoltaico de referencia, pero se mantuvieron por encima de la ficha técnica del fabricante. Se concluye que, para la obtención de agua potable de manera segura, considerando parámetros microbiológicos, el uso de esta tecnología es viable y a costo cero. Además, integró de manera óptima las funciones de generación de energía fotovoltaica y desinfección solar del agua, siendo así, química y energéticamente independiente, un sistema híbrido sostenible.