Con materiales económicos estudiantes de ingeniería crean prototipo para detectar la calidad del agua

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Foto: Mi canal 4.0

Por: Sandra Aristizábal

Yeliana Torres, Isaac Zarate y Sebastián Abril son estudiantes de la Universidad Nacional, los primeros de ingeniería de sistemas y el último, de ingeniería eléctrica.  

Hacen parte del grupo estudiantil Proyecto Eléctrica, de la misma institución, creado por estudiantes para estudiantes de la comunidad académica con el fin de apoyarse mutuamente en el desarrollo de los proyectos de clase o tesis; también, hacen talleres pensados en el desarrollo de habilidades para la cuarta revolución industrial de las que hace referencia el Foro Económico Mundial (pensamiento critico, creatividad, trabajo colaborativo y habilidades comunicativas), habilidades que hacen al humano irremplazable frente a las maquinas. 

De esta manera nace, Calidad de Agua, el proyecto de Yeliana, Isaac y Sebastián y quienes pensaron en solucionar un problema complejo, en este caso, el de la contaminación del agua, teniendo en cuenta los objetivos del desarrollo sostenible o los ODS, para este proyecto, el No 6 “agua limpia y saneamiento”.

“La minería en Colombia afecta de forma sumamente negativa a la hidrología del país entonces, teniendo en cuenta la gran cantidad de sedimentos que produce esta actividad que puede causar desde inundaciones, cambios en el paisaje hasta llegar a secar ríos por completo como es el caso del rio Sambingo, es que algunos miembros del grupo estudiantil, Proyecto Eléctrica, pensamos en unproyecto de desarrollo sostenible para medir la calidad del agua a través de diferentes variables como lo es el ph, la conductividad eléctrica, entre otros. Para desarrollarlo, utilizamos hardware y software libre, entre ellos, arduino, aplicaciones móviles y plataformas web. Nuestras mas grandes herramientas son el internet de las cosas (IOT) y la pedagogía”, dice Isaac. 

Mi canal 4.0 ¿Cómo funciona? 

Sebastián Abril:  El dispositivo a través de mediciones de ph, conductividad eléctrica y otras, da un resultado de calidad de agua, nos dice si probablemente es potable o se puede utilizar para otros fines. ¿Cómo funciona?, primero que nada tenemos unos sensores de ph, la idea es colocarlo en cualquier parte y va a estar conectado a una tarjeta de arduino llamadaNodeMCU con un módulo wifi, este retoma la medición del sensor de ph y simplemente la envía a una base de datos a través de internet y en la pantalla, se ve un valor el cual se registra en una base de datos y puede ser asequible en cualquier parte del mundo. 

Mi canal 4.0 ¿Qué diferencia hay entre su prototipo con los que ya existen en el mercado? 

S.A: Los dispositivos que existen en el mercado no utilizan tecnologías baratas, la gente va mas a la sofisticación que dan los dispositivos de mas alto costo. Con arduino, hemos visto que desde 2005 se han hecho prototipos y tarjetas mucho mas económicos y esto resulta mucho más accesible para una comunidad de campesinos,  la idea es minimizar un poco mas los costos, vamos a tratar de que los sensores se hagan manualmente y los vamos a inspirar en recoger residuos tecnológicos y que la gente los haga prácticamente reciclando. 

Mi canal 4.0: ¿Qué estrategia van a implementar para hacer llegar el prototipo a los territorios? 

Isaac Zarate: La finalidad de este proyecto es precisamente que las comunidades aledañas a las fuentes hídricas, campesinos y pescadores, se empoderen de este artefacto a fin de que ejerzan un control sobre le bienestar de la hidrología del país pero entonces, no se trata sencillamente de crear un producto muy intuitivo y crear un manual y que sean ellos quienes se encarguen de adquirirlo y utilizarlo, sino de ir directamente a las comunidades y construir este conocimiento conjuntamente, para ello, podríamos apoyarnos con algunos recursos que la universidad nos brinda. 

Uno de los grandes beneficios de este proyecto es que estamos utilizando hardware y software que son libres y se puede llegar a economizar aún más, estamos investigando la posibilidad de fabricar sensores de ph a partir de residuos de laboratorio. 

S.A: También se complementa con uno de los objetivos que tenemos nosotros, la idea es a través del internet de las cosas recolectar datos y que estos sean útiles para el país; mostrarlos de manera cartográfica por medio de una aplicación web. 

Mi canal 4.0: ¿Qué esperan lograr con la base de datos? 

Yeliana Torres:  La idea es que este proyecto no se quede en el medidor de ph sino que toda esta información que recojamos en las distintas comunidades nos cree una base de datos que próximamente se va a convertir en una base de datos abiertos y con la cartografía de Colombia, lo que queremos es que nos indique alertas de cuales son los departamentos y/o municipios del país con mayor contaminación en sus fuentes hídricas, esta plataforma que tiene la cartografía de Colombia no solo va a estar disponible para nosotros si no para todo el mundo que tenga internet y que pueda acceder a la pagina web. 

Mi canal 4.0: Este proyecto mas que dar solución a un tema de minería, va a detectar donde está el problema, ¿verdad? 

Y. T: Si, es un paso para llegar a la solución que es tener la información, saber cual y donde está el problema y así poder dar paso a las correcciones respectivas. 

Mi canal 4.0: ¿En qué fase se encuentra el proyecto? 

S.A: Se podría decir que no es una fase final porque queremos hacerlo lo más barato y asequible posible. Hacen falta detalles importantes por definir como los tipos y cantidad de variables a utilizar, la resistencia del producto final, las posibles condiciones del terreno entre otros, pero ya es un sistema funcional, los detalles en su mayoría se manejarían haciendo la investigación ya en terreno. 

Mi canal 4.0: ¿Qué detecta el sensor? 

Y.T: En este caso solo estamos utilizando la medición de ph. Lo que podemos obtener con esa medición es por un lado, si el ph es muy acido, es decir, más  cercano a 0 quiere decir que tiene mayor concentración de iones de hidrógeno en comparación con el agua destilada, esto se presenta por ejemplo en el drenaje ácido de minas cuyo ph es menor a 1; y por otro lado, si la medición de ph está más cercana a 14, es más alcalina, aquí se presentan casos con mayor concentración de minerales, por ejemplo el ph del agua de mar es 8.2, hay un punto de la concentración de minerales que puede ser dañino para el cuerpo humano, así que la medición ideal ph del agua es 7, que está justo en la mitad. 

Mi canal 4.0: ¿Cuáles son lo materiales que utilizaron para construir el prototipo? 

S.A: Sensor de ph que luego se va a complementar con mas sensores para hacerlo mas robusto, se utiliza una tarjeta hermana de arduino con un módulo wifi, y en cuanto a software, se utiliza un servidor y base de datos de google llamado firebase. En la parte de la cartografía utilizamos HTML (código que marca la estructura de una web en cuanto texto, imagen y video), CSS (u hoja de estilo) y Javascript (lenguaje de programación.

Mi canal 4.0: Hacia futuro, ¿cuál es el alcance de este proyecto?

S.A: La idea es sofisticarlo aun más y que llegue a todas las personas que lo necesiten, es un proyecto para generar conciencia, la idea es llegar a todas las fuentes hídricas de Colombia. 

Y.T: En este momento estamos utilizando datos de prueba para poder hacer esta cartografía que es precisamente a lo que queremos llegar, que en toda Colombia podamos obtener estas mediciones y poder saber exactamente cual es la situación del agua en Colombia en tiempo real. 

Mi canal 4.0: Y si no hay tecnología en los territorios ¿cómo van a hacer para llegar con el prototipo? 

I.Z: Esa fue una de las primeras dudas que tuvimos, entonces, en caso de que no haya wifi, la manera para solucionarlo es utilizar la tarjeta hermana de arduino nodeMCU esp36 que también tiene un módulo de bluetooth y la manera en la que funciona este sistema seria entonces transferir los datos del ph al celular por bluetooth y a través de una aplicación móvil, enviar y procesar esos datos igual que como hace latarjeta esp8266 (por wifi) al servidor web. En el caso que ni siquiera haya cobertura alguna de redes de telefonía móvil, la solución que tendríamos seria utilizar algunas de estas tarjetas microcontroladoras hermanas de arduino, que pueden repetir la señal o replicar cada x cantidad de kilómetros, puede ser 5 o 15 kilómetros y colocar otra tarjeta cada que se cumple esa distancia, otra y otra hasta llegar a una zona que si se pueda conectar a internet y subir los datos, esa sería nuestra solución más factible hasta ahora. 

Mi canal 4.0: Y ¿cómo van a financiar la compra de todos los materiales? 

I.Z: Como te decía uno de los mayores apoyos que tenemos es la Universidad Nacional. Existen diferentes instancias donde podríamos obtener recursos proponiendo el proyecto, pero también a través de entrevistas, eventos, etc. La idea es que sea lo más económicamente accesible para estas comunidades. 

El gran plus de esta idea es que queremos construirlo conjuntamente con las comunidades y en tiempo real, ellos mismos se encargan de conectar estos dispositivos, estarían alerta de cualquier cambio de estas variables de calidad del agua y si llega a subir o a bajar considerablemente el ph más de lo normal o la conductividad eléctrica se ve afectada, etc. precisamente la idea es desde la misma plataforma mostrar esas alertas, no solamente que sean las comunidades que estén al tanto de esta información sino toda Colombia, lograr compartir en redes sociales y ejercer presión al estado, son algunas de las ideas iniciales. 

Y.T: En cuanto a ph lo ideal es que esté en 7 justo en la mitad de la medición de ph, algunas agencias internacionales recomiendan que el ph del agua para consumo humano esté entre 6.5 y 8.5,  esta es una de las variables que se deben tener en cuenta, si está por fuera de ese rango no estaría el agua apta para consumo humano, sin embargo, se debe tener en cuenta también otros indicadores como la conductividad eléctrica del agua, la cantidad de sedimentos particulados del agua, la densidad, entre otros.  

Mi canal 4.0: ¿Estos indicadores deben estar todos óptimos para decir que el agua es optima para consumo humano? 

Sí, es correcto. 

De acuerdo con Yeliana, los talleres de estudiantes para estudiantes del grupo Proyecto Eléctrica están basados en las habilidades para la cuarta revolución industrial. Son también un laboratorio de pedagogía y de creación de lo que ellos llaman mentores porque es un proyecto que no cuenta con un profesor ni un tutor, todo son iniciativas de estudiantes para estudiantes, “entonces cada semestre nosotros escribimos un articulo que enviamos a una convocatoria y casi siempre acaba siendo publicado, donde estudiamos qué actividades que sean bastante disruptivas nos sirven para estos procesos de creación de emprendimientos sociales y también para la creación de los mentores que son los que dirigen los talleres”, dice.h

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