Gobernación de Cundinamarca

Jorge Emilio Rey ÁngelGobernador de Cundinamarca

Óscar Eduardo Rodríguez LozanoSecretario de Ciencia, Tecnología e Innovación

Nury Estella Prieto OrjuelaSupervisora Convenio SCTeI 022 de 2014 Fortalecimiento de la gestión Comunitaria del recurso hídrico, por medio de la

disminución del consumo de este, utilizando TP (Técnicas Participativas) y TICs (Tecnologías de Información y la Comunicación), Cundinamarca, Centro Oriente, suscrito entre Uniandes, Uniminuto y la Gobernación de Cundinamarca

Universidad de los Andes

Pablo Navas Sanz de SantamaríaRector

María Catalina Ramírez CajiaoGerente del proyecto

Corporación Universitaria Minuto de Dios – UNIMINUTO

Leonidas López HerránRector General

Mauricio Peralta MejíaCoordinador de Innovación Social

Diciembre de 2016

Esta publicación es producto del Convenio SCTeI 022 de 2014 Fortalecimiento dela Gestión Comunitaria del recurso hídrico, por medio de la disminución delconsumo de este, utilizando TP (Técnicas Participativas) y TIC (Tecnologías deInformación y la Comunicación), Cundinamarca, Centro Oriente, financiado por elFondo de Ciencia, Tecnología e Innovación del Sistema General de Regalías - SGR.Las entidades miembros del Convenio están aquí representadas por la Universidadde los Andes y el Parque Científico de Innovación Social UNIMINUTO, construcciónacadémica del texto, y la secretaría de Ciencia, Tecnología e Innovación - SCTeI, deCundinamarca, en la auditoría y control de contenidos de las cartillas, módulos uotro tipo de publicación que surja en el marco del convenio.

Autor:Andrés Torres

Fotografías e Imágenes:Equipo Liga del Agua, Freepik.

Concepto gráfico y diseño:Mónica Barrios

Reservados todos los derechos al Convenio SCTeI 022 de 2014 Fortalecimiento dela Gestión Comunitaria del Recurso Hídrico, por medio de la disminución delconsumo de este, utilizando TP (Técnicas Participativas) y TIC (Tecnologías deInformación y la Comunicación), Cundinamarca, Centro Oriente, suscrito entreUniandes, UNIMINUTO y la Gobernación de Cundinamarca. La reproducciónparcial o total de esta obra, en cualquier medio, incluido el electrónico, solamentepuede realizarse con permiso expreso del editor y cuando las copias no vayan a serusadas para fines comerciales. Los textos son responsabilidad del autor y nocomprometen la opinión del Convenio.

Pág.

Introducción 5

Objetivos 6

¿Qué es un atrapaniebla? 7

Ventajas de los atrapaniebla 9

¿Cuáles son las partes de un atrapaniebla? 10

¿Cómo se construye un atrapaniebla? 11

¿Cómo hacer mantenimiento a un atrapaniebla? 17

Caso de estudio 18

Resumen 19

Bibliografía20

Esta cartilla brinda información al lector sobre los atrapaniebla, una tecnología utilizada en

distintas partes del mundo inicialmente para solucionar la sequía de agua en lugares donde

el recurso es escaso, pero que con el paso del tiempo también se ha venido

construyendo en lugares estratégicos (ecosistemas con abundante neblina) donde el agua

no necesariamenre tiene altos niveles de escasez, en los cuales es conveniente utilizar

otra fuente para obtener el recurso hídrico.

Esta cartilla dará respuesta a: ¿qué es la niebla?, ¿Qué es un atrapaniebla?,

¿Cómo funciona?, ¿cuáles son sus partes?, ¿cómo se construye? y ¿cómo se le hace

mantenimiento?. Adicionalmente, se presenta un caso de aplicación, desarrollado en el

marco del Proyecto “Fortalecimiento de la Gestión Comunitaria del Recurso

Hídrico, por medio de la disminución del consumo de este, utilizando TP y

TIC, Cundinamarca, Centro Oriente”, orientado desde la secretaría de Ciencia,

Tecnología e Innovación de Cundinamarca en convenio con la Universidad de los Andes y la

Corporación Universitaria Minuto de Dios – UNIMINUTO. En la aplicación se contó con

miembros de la comunidad involucrados con el proyecto como estudiantes y profesores de

algunas de las instituciones participantes. La construcción del atrapaniebla se realizó en las

nuevas instalaciones de la Institución Educativa Departamental Técnico Comercial Mariano

Ospina Rodríguez del municipio de Guasca, Cundinamarca.

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Objetivo general

Esta cartilla tiene como objetivo principal, dar a conocer a los lectores latecnología del atrapaniebla, para que la adopten las comunidades o institucioneseducativas interesadas en reducir el consumo habitual del agua y tambiénaprovechen otras fuentes de captación del recurso hídrico.

Objetivos específicos

Presentar qué es un atrapaniebla y su contribución con el ahorro del agua. Explicar cómo funciona un atrapaniebla. Explicar los pasos para la construcción de un atrapaniebla. Presentar un caso de estudio de construcción de un atrapaniebla con ayuda de

los estudiantes y profesores.

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Antes de explicar qué es un atrapaniebla, es necesario definir qué es la niebla. “La niebla o brumase define como una masa de vapor de agua condensada en minúsculas gotas sobre la superficieterrestre” (Gobierno de Canarias, 2001).

En otras palabras, la niebla está formada por diminutas gotas de agua que son transportadas porel viento; el vapor que se produce es conocido cotidianamente como niebla o neblina, que, alchocar o entrar en contacto con objetos, se adhiere a su superficie.

Un atrapaniebla es un sistema que atrapa la niebla mediante el uso de mallas parecidas a las quese utilizan en las canchas de voleibol. En este proceso, la humedad se retiene en cada malla y secondensa en pequeñas gotas que son transportadas, mediante una canaleta, a un reservorio dondese almacena agua que servirá para diferentes actividades de consumo humano.La obtención de agua a través del atrapaniebla contribuye a que se disminuya el uso de esterecurso proveniente de los acueductos municipales en los hogares; debido a la pureza y potabilidaddel agua recolectada en la neblina, puede ser usada para consumo humano (Exalumnos UNAM,2009).

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Es importante entender que el funcionamiento del atrapaniebla depende de un procesodenominado condensación, en el cual el vapor de agua que se encuentra en la neblina sevuelve líquida (ver figura 1).

De esta manera, el funcionamiento del sistema se basa en la técnica de captación de aguade la niebla, en donde las gotas precipitan al contacto con objetos. En este proceso seutilizan mallas plásticas puestas hacia el viento en las que esta masa de vapor choca y dejaescurrir las gotas hacia unas canaletas, donde se acumula para su almacenamiento.

Funcionamiento de la captación de niebla.

(García, 2015).

El atrapaniebla también permite recolectar agua lluvia, esto es posible porque las gotas sedeslizan a través del tejido de la malla hasta llegar a la canaleta que conduce el aguarecolectada al tanque de reserva.

Tecnología asequible: la fabricación y la instalación de los equipos de captura representanuna carga económica mínima en comparación con cualquier otra técnica empleada.

Tecnología simple: no requiere de especialistas ni complicadas infraestructuras para serimplementado.

Captación de varias fuentes de agua: a diferencia de otras técnicas, estos equipos de capturade agua no se limitan a la bruma (niebla), sino que trabajan igualmente con lluvia, rocío, hieloy nieve.

Nula alimentación eléctrica: no requiere consumo alguno de energía.

Bajo mantenimiento: su mantenimiento es mínimo, se reduce a simples supervisionesperiódicas de la tensión del cableado, del estado y tensión de la malla, así comocanalizaciones y depósitos.

Durabilidad: los materiales de los equipos tienen una vida útil de 10 años para los equipos ymedias de 2.5 años en las mallas.

Adaptabilidad: los equipos se diseñan dependiendo de los requerimientos del demandante yse adapta a su justa necesidad.

Calidad: el agua obtenida es de alta pureza.

Fácil transporte e instalación: los equipos son modulares para simplificar y abaratar suinstalación y, por supuesto, su movilidad y transporte.

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Según Gobierno de Canarias (2001), los atrapaniebla presentan las siguientes ventajas sobre otrotipo de tecnologías:

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Por módulo

9 metros de tubería PVC de 1pulgada de diámetro.5 uniones universales de 1pulgada de diámetro.12 uniones en T de 1 pulgadade diámetro.5m X 1 m polisombra o mallaRaschel (preferiblemente tipo35%).1 m X 1 m Rollo de plástico.

Por torre

Cuerda de nylon

Cinta resistente al agua

4 tapones internos de PVC,

de 1 pulgada, o masilla

epóxica.

4 metros de tubería PVC,

de 1 pulgada de diámetro

1 codo de PVC, de 1

pulgada

1 tanque de 50 L

3 codos de 1 pulgada.

1 unión en T de 1 pulgada.

1 válvula de bola de PVC, de

½ pulgada

1 adaptador para tanque

1 limpiador de PVC

1 adhesivo de PVC

Sistema completo

SeguetaLimaBayetillaCinta métricaTijerasMarcadorTaladroNivel de burbuja

Guantes de nitriloGuantes de manufacturaGafas de seguridad

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Antes de la construcción de módulos, corte 8tubos de una pulgada de tal forma que sean 5cm más largos que la profundidad del tanque.Se recomienda leer toda la guía y ver lasilustraciones antes de empezar a ensamblar elsistema. La construcción de cada módulo delsistema se puede realizar de la siguientemanera:

1. Asegúrese de que cada uno del resto detubos está cortado con longitud de 1 metro. Encaso de que algún tubo no lo esté, córtelo conla segueta o la sierra y remueva el exceso dematerial de los cortes con la lija.

2. Use guantes de manufactura al usar lasegueta: Con la ayuda de un marcador, marquey luego corte los tubos longitudinalmente porel medio usando la segueta o la sierra paraformar los canales de recolección de aguaniebla, pero no haga cortes en 15 cm de losextremos. Elimine el material de exceso con lalija. El canal debe verse de la siguiente forma:

3. Use guantes de manufactura: Genere laspiezas que se unirán a las T cortando consegueta 8 tubos de 8 cm de largo.

4. Haga marcas en dos uniones de T para quese puedan adherir de modo perpendicular.

4.1 Las uniones de T deben estarperpendiculares respecto a las salidascentrales de forma que garantice la formacuadrada del módulo.4.2 Para lo anterior, es necesario dibujar doslíneas que se utilizarán para guiar la uniónposterior de las piezas. Entonces, ponga una Tsobre el suelo y señale con un marcadorpermanente dos puntos en los extremos de laT, para después cruzarlos con una línea rectaasí. Marque con un 1 a esta unión y generecuatro piezas con esta marca:

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4.3. Ahora, ponga una de las uniones en elsuelo y haga otra marca en la parte superior,así (Marque con un 2 esta unión):

4.4. Haga cuatro piezas en total, de la formaque se indica en el paso anterior. Tenga encuenta que en dos de las uniones se debecambiar la dirección en la que se acuesta a launión. Con base en esto, las piezas estaránmarcadas así:

5. Use guantes de nitrilo al adherir tubos:Una los tubos de 8 centímetros a las unionesen T marcadas con 1:

5.1 Si los extremos de los tubos cortadostienen exceso de material, remuévalo conuna lija.5.2 Tome la bayetilla y agréguele limpiadorde PVC.5.3 Limpie con la bayetilla el exterior de unode los extremos del tubo y el interior de unaT, en uno de los orificios laterales (unasolamente las T que dicen 1). Guíese de laimagen inferior para saber qué orificiolimpiar.5.4 Tome el adhesivo de PVC, y con elaplicador, unte las dos partes que selimpiaron en el paso anterior.Inmediatamente después, inserte las dosuniones hasta que no entre más el tubo. Sino hay aplicador, utilice una bayetilla limpiay seca.5.5 Retire el exceso de adhesivo.5.6 Repita este paso cuatro veces.5.7 Las piezas se verán así:

6. Una otra T al tubo anterior alineando lasmarcas hechas.6.1 Tome una de las T marcadas con un 2, yrepita los pasos 5.1 a 5.5 para adherirla alotro extremo del tubo que se utilizó en lasección 5.6.2 En este caso, busque que las líneas quese hicieron en el paso 4.2 y 4.3 se alineen, yuna vez se haya introducido el tubo conadhesivo en la otra unión de T. En este caso,hay algunos segundos que permiten girar launión para lograr la alineación deseada.6.3 Utilice una regla u otro instrumentorecto para facilitar el paso anterior.6.4 Repita los pasos anteriores, 3 veces.6.5 Las piezas deben verse así así:

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7. Una los extremos del canal a las uniones enT anteriores:7.1. Siga los pasos 6.1 a 6.5 para adherir elcanal a una de las uniones de T que se utilizóanteriormente.7.2. Intercale los orificios en los que seinstalan los tubos, de forma que se generen 4piezas así:

8. Genere la estructura base.8.1. Antes de aplicar algún adhesivo, busquela forma en la que se pueda armar elcuadrado del módulo con las piezasgeneradas anteriormente.8.2. Una vez se tenga seguridad sobre elorden en que se colocarán las piezas,adhiéralas siguiendo los pasos 5.1 a 5.5,hasta obtener la siguiente estructura:

9. Con el conocimiento adquirido, generecuatro de las siguientes piezas, basándoseen secciones de tubo con 8 y 15centímetros de longitud, y las uniones de Trestantes:

10. Pegue las 4 piezas generadas en laparte inferior de la estructura base,buscando que el tubo central esté a 45° delos canales. Así:

11. Genere los tubos que se unirán a lasección hembra de las universales:

11.1. Corte 4 tubos a 8 cm cada uno.11.2. Desenrosque 4 uniones universales;se debe observar una mitad que tiene unarosca por fuera junto a un anillo plástico ensu centro, y otra mitad con una tapa que sepuede soltar y tiene una rosca por dentro.Inicialmente, se utilizará la pieza que tienela rosca por dentro.11.3. Retire la tapa con la rosca internadejando únicamente la sección quepermite la adhesión de un tubo.11.4. Con el conocimiento adquirido,adhiera un tubo cortado en el punto 11.1de esta sección, y deje secar unos minutos.11.5. Ingrese la tapa removida en el paso11.3 por la parte superior del tubo.Asegúrese de que la tapa se puede girar ymover libremente una vez reunida con susección correspondiente.11.6. Repita los pasos anteriores para lasotras 3 universales

12. Adhiera el tubo que tiene una mitad dela universal a la base del montaje, comomuestra la siguiente imagen. NOTA: novaya a retirar la tapa suelta con la roscainterna antes de pegar el tubo, o seráimposible ponerla después:

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13. Pegue la mitad que sobra de la uniónuniversal a un extremo de un tubo de 1 mde longitud y 1 pulgada de diámetro. Repitaeste paso para los otros tres tubos.

14. Adhiera el extremo libre de los tubos deun metro y una pulgada de diámetro a launión de T superior de la estructura base, yrepita para todas las esquinas, así:

15. Corte 4 secciones de 1 m X 1 m depolisombra Raschel con una sección de 1 mX 1 m de plástico.

16. Con la ayuda de cinta adhesiva, tomeuna de las secciones de la polisombra ypéguela al borde interno de uno de loscanales. Amarre con la cuerda la secciónsuperior de la malla al tubo de 1 m,buscando dejarla tensa y recta. Repita paracada cara de la estructura, así:

17. Corte un agujero de menos de 1 pulgadaen el centro de la sección 1 m X 1 m deplástico, y con ayuda de cinta, adhiera un tubode 15 cm de largo de forma que el plásticoquede sujeto dentro de él. Finalmente, amarrelos extremos del plástico a las esquinas delmódulo, de forma que se ubique debajo de lostubos sobresalientes a 45°, así:

18. Corte un agujero de menos de 1 pulgadaen el centro de la sección 1 m X 1 m deplástico, y con ayuda de cinta, adhiera un tubode 15 cm de largo de forma que el plásticoquede sujeto dentro del tubo. Finalmente,amarre los extremos del plástico a lasesquinas del módulo, de forma que éstequede debajo de los tubos sobresalientes a45°, así:

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¡SE HA COMPLETADO LA CONSTRUCCIÓN DE UN MÓDULO!

En el ensamble final del prototipo es necesariotener en cuenta algunas recomendaciones:

Lo canales a 45° descritos en el paso 10 de lasección anterior sólo son necesarios en elmódulo que recolectará el total de agua delresto de la torre, ya que en los módulossuperiores el agua fluirá directamente por eltubo sin desviarse en esa unión en T.

El módulo que se encuentre en la partesuperior de cada torre del sistema nonecesita contar con la mitad de launiversal que se adhirió en el paso 14. Porotra parte, esta mitad de la uniónuniversal se colocará en la base de laestructura.

En este caso, se pegará esteelemento a los tubos que fueroncortados en el primer paso de lasección anterior.

Adicionalmente, al interior de estaunión se colocará un tapón conmasilla epóxica, con el fin de evitarel paso de agua por este tubo, y asíforzar el flujo de agua al tanquerecolector.

El módulo superior de cada torre puedecontar con un plástico recolector de agualluvia adicional en la punta, para aumentarla recolección de aguas lluvias.

La conexión del sistema con el tanque derecolección de agua depende de cadatanque, y no se puede describir de maneraúnica.

Idealmente se espera que laconexión sea directa, en vez depermitir que el agua caiga en unchorro que pueda ser desviado porel viento.

Adicionalmente, es ideal contarcon un sistema de válvula (si noestá incorporado) del que se puedaextraer el agua recolectada.

Dependiendo del uso que se dé alagua, puede ser necesario realizarun proceso de filtración simple, elcual se llevaría a cabo al interior deeste tanque.

Es posible reforzar la estructuraamarrando cuerdas de todas las caras delsistema al suelo.

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En el ensamble final del prototipo es necesario tener en cuenta algunas recomendaciones:

1. Es necesario hacer un refuerzo estructural al sistema, el cual se hace con los perfiles dealuminio y los remaches. Este soporte se hace por medio de un cubo de 1 m X 1 m X 1 m,sobre el cual reposa el recolector.

2. Lo canales a 45°, descritos anteriormente en el paso 10, solo son necesarios en el móduloque recolectará el total de agua del resto de la torre, ya que, en los módulos superiores, elagua fluirá directamente por el tubo sin desviarse en esa unión en T.

3. El módulo que se encuentra en la parte superior de cada torre del sistema no necesitacontar con la mitad de la universal que se adhirió en el paso 13.

4. En los módulos más cercanos al piso, se puede reemplazar la unión en T del paso 9 por uncodo.

5. El módulo superior de cada torre puede contar con un plástico recolector de agua lluviaadicional en la punta, para aumentar la eficiencia del sistema.

6. La conexión del sistema con el tanque de recolección de agua depende de cada uno deellos, y no se puede describir de manera única.

Idealmente se espera que la conexión sea directa, para no permitir que el aguacaiga en un chorro que pueda ser desviado por el viento.

Adicionalmente, es ideal contar con un sistema de válvula (si no está incorporado),del que se pueda extraer el agua recolectada.

Dependiendo del uso que le vaya a dar al agua, puede ser necesario realizar unproceso de filtración simple, el cual, se llevaría a cabo al interior de este tanque.

7. Es posible reforzar la estructura, amarrando cuerdas de todas las caras del sistema al suelo.8. A continuación, se mostrará una imagen de mayor tamaño del sistema completo:

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Hacerle mantenimiento a un atrapaniebla es sencillo pero es importante y algunas de las formasen las que se mantienen estos sistemas se muestran a continuación (Quezada, Haggar, Torres, &Clements, s.f.):

Hacer inspección a mallas y tensiones de cables para prevenir ineficiencias en la recolección

de agua y evitar daños estructurales.

Mantener mallas, drenajes y tubería libres de polvo, residuos de material y algas.

Realizar mantenimiento a los tanques de recolección para evitar el crecimiento de hongos y

bacterias.

Es viable contar con mallas y partes adicionales de sobra para realizar reparaciones en el lugar

de aplicación.

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El 29 de septiembre de 2016 se reunieron en la Institución Educativa Departamental TécnicoComercial Mariano Ospina Rodríguez, estudiantes, docentes, asistentes graduados y demásconvinientes del proyecto Gestión Eficiente del Recurso Hídrico (GERH) para construir el prototipoganador de la competencia por la tecnología, llevada a cabo a lo largo del 2016, el sistema paraatrapar niebla.

Gracias al bajo costo de materiales, la facilidad deconstrucción y mantenimiento simple, es posible replicaresta tecnología en otros y en similares contextos; idea quese llevaron varios asistentes al evento y uno de lospropósitos de esta cartilla.

Para conocer el dispositivo en funcionamiento es posibleasistir a la institución educativa, dirigida por el rector DanielÁlvarez y ubicada en la calle 4 # 5-80 en el municipio deGuasca, Cundinamarca. Contacto: (+571) 8573141 (CitaPrevia).

Para la construcción del prototipo se utilizó una guía detallada donde se describió el paso a pasodel ensamblaje de las piezas, información que se encuentra consignada en esta cartilla.

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La niebla es una fuente de agua potencialmente alta pero no aprovechada, a pesar de que latecnología que permite su recolección es sencilla, asequible y de bajo costo.Las mallas del recolector acumulan agua por medio de la condensación de las partículas derocío suspendidas en la neblina; estas mismas mallas también permiten recoger agua de lluviaya que en el momento en que estas gotas entran en contacto con la superficie del recolector sedesvían hacia los canales.Finalmente, su construcción, operación, y mantenimiento son fáciles de llevar a cabo, por loque su potencial en el ahorro de agua en comunidades con alta humedad o pluviosidad esconsiderable.

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Exalumnos UNAM. (2009). Órgano Informativo del Programa de Vinculación con

los Exalumnos de la UNAM. Año 2 número 6. La neblina, posible fuente de

agua potable. Obtenido de:

http://www.pve.unam.mx/beneficios/periodico/exalumnos006.pdf

García, A. (31 de Enero de 2015). La neblina, fuente de agua alternativa . Obtenidode Agronomía sustentable:https://agronomiasustentable.wordpress.com/2016/03/14/la-neblina-fuente-de-agua-alternativa/

Gobierno de Canarias. (2001). Los captadores de brumas. Revista de la consejeríade política territorial y medio ambiente, 22. Obtenido dehttp://www.gobiernodecanarias.org/medioambiente/sostenibilidad/apps/revista/2001/22/275/index.html

Quezada, A., Haggar, J., Torres, J., & Clements, R. (s.f.). Fog Harvesting. Obtenido

de Climate Tech Wiki: http://www.climatetechwiki.org/content/fog-

harvesting