ARTÍCULO
ORIGINAL
Evaluación de la eficacia de un concentrador solar para la
desinfección de agua para consumo humano
EThcacy
test of a solar concentrator for water disinfection for human consumption
Milton
Edwin Morales Aquino1,a
Filiación
institucional
1
Universidad de Huánuco, Huánuco, Perú.
Grado
académico
a
Magister en Gestión Ambiental y Desarrollo Sostenible.
Recibido: 17-06-24
Aprobado:
10-08-24
Publicado:
18-08-24
RESUMEN
Objetivo.
Evaluar la efectividad del concentrador solar para desinfección del agua para
consumo humano en el centro poblado (C.P.) de Casha,
Huánuco, Perú. Métodos. El estudio fue inductivo-analítico, de tipo
analítico y longitudinal, con diseño cuasiexperimental
y de enfoque cuantitativo. La población muestral
estuvo conformada por 15 viviendas del sector de Casha.
La prueba de hipótesis se realizó mediante la prueba t de Student.
Resultados. La evaluación de los parámetros bacteriológicos reveló que
el error estándar para los coliformes totales fue de
1,155 y la prueba t mostró un valor estadísticamente significativo de t =
3,464, p = 0,004. Esto indica que la hipótesis nula se rechaza, confirmando que
los concentradores solares tienen la capacidad de eliminar eficazmente los coliformes totales, mejorando la calidad del agua para el
consumo humano. En el caso de los coliformes termotolerantes, el error estándar fue de 1,195, con un
valor estadísticamente significativo de t = 5,464, p = 0,009. Para las
bacterias heterotróficas, el error estándar fue de 1,104, y la prueba t indicó
t = 5,464, p = 0,009. Estos resultados demuestran que el concentrador solar es
efectivo para reducir los microorganismos (coliformes
totales, termotolerantes y bacterias heterotróficas)
presentes en el agua. Conclusiones. Los análisis confirmaron que el
concentrador solar fue capaz de eliminar de manera efectiva los microorganismos
(coliformes totales, termotolerantes
y bacterias heterotróficas), de modo que se valida que el concentrador solar es
una solución efectiva para asegurar que el agua sea segura y adecuada para el
consumo humano.
Palabras
clave: diseño; concentrador; agua de consumo
humano; microorganismos; térmico.
ABSTRACT
Objective. To evaluate the effectiveness of the solar
concentrator for disinfection of water for human consumption in the Casha population center (C.P.), Huanuco,
Peru. Methods. The study was inductive-analytic, analytical and
longitudinal, with a quasi- experimental design and a quantitative approach.
The sample population consisted of 15 households in the Casha
sector. The hypothesis test was performed using Student's t-test. Results.
Evaluation of bacteriological parameters revealed that the standard error for
total coliforms was 1.155 and the t-test showed a statistically significant
value of t = 3.464, p = 0.004. This indicates that the null hypothesis is
rejected, confirming that solar concentrators have the ability to effectively
remove total coliforms, improving the quality of water for human consumption.
For thermotolerant coliforms, the standard error was
1.195, with a statistically significant value of t = 5.464, p = 0.009. For
heterotrophic bacteria, the standard error was 1.104, and the t-test indicated
t = 5.464, p = 0.009. These results demonstrate that the solar concentrator is
effective in reducing microorganisms (total coliform, thermotolerant
and heterotrophic bacteria) present in the water. Conclusions. The
analyses confirmed that the solar concentrator was able to effectively
eliminate microorganisms (total coliform, thermotolerant
and heterotrophic bacteria), thus validating that the solar concentrator is an
effective solution to ensure that water is safe and suitable for human
consumption.
Keywords: design; concentrator; human consumption water;
microorganisms; thermic.
Citar
como: Morales Aquino, M. E. (2024). Diseño de un
concentrador solar para la desinfección de agua para consumo humano. Revista
Científica de Ingeniería, Diseño y Arquitectura Contemporánea, 1(2):72-81.
https://doi.org/10.37711/idac.2024.1.2.3
Introducción
La
contaminación microbiológica del agua potable es una de las principales causas
de enfermedades transmitidas por el agua a nivel mundial. Enfermedades como la diarrea,
el cólera, la fiebre tifoidea y la hepatitis A son consecuencia directa del
consumo de agua contaminada con microorganismos patógenos, principalmente
bacterias coliformes, virus y protozoos. Estas
afecciones representan un riesgo significativo para la salud pública,
especialmente en comunidades rurales y periurbanas, donde los sistemas de
abastecimiento y saneamiento son deficientes (Organización Panamericana de la
Salud, Organización Mundial de la Salud [OPS, OMS], 2024).
Así
mismo, según la OPS (2004) más de 2 mil millones de personas carecen de acceso
a agua potable segura y aproximadamente 1,7 millones de niños mueren cada año
por enfermedades relacionadas con el agua no tratada. La presencia de patógenos
en el agua no siempre está relacionada con factores globales como el
calentamiento global o el cambio climático, sino que frecuentemente se debe a
la mala gestión de los efluentes, la falta de infraestructura adecuada y el
escaso acceso a tecnologías de tratamiento del agua (Torres y Proaño, 2018). En
comunidades rurales, las fuentes de agua suelen estar expuestas a contaminantes
de origen fecal, lo que agrava el riesgo de transmisión de enfermedades. Estas
comunidades requieren soluciones prácticas y sostenibles para tratar el agua y
asegurar su calidad microbiológica.
Entre
las alternativas para la desinfección del agua, el uso de concentradores
solares destaca como una tecnología innovadora que aprovecha la energía solar
para reducir la carga microbiana. Este método, basado en el incremento de la
temperatura del agua a niveles capaces de inactivar microorganismos, es
particularmente útil en zonas con alta radiación solar. La desinfección
térmica, lograda mediante concentradores solares, permite eliminar bacterias coliformes y otros patógenos presentes en el agua,
contribuyendo a mejorar la salud y la calidad de vida de las comunidades
beneficiadas (Bofill-Mas et al., 2005). Según las estrategias, intervenciones y
planes ambientales propuestos por Alarcón-Herrera et al. (2004), se busca
lograr que las zonas rurales del país tengan entrada a sistemas de agua con
óptimas condiciones de saneamiento y cuenten con agua potable para uso humano,
a fin de que dichas intervenciones ayuden a prevenir enfermedades causadas por
beber agua inadecuada (González, 2017).
El
concentrador solar es un sistema diseñado para capturar y concentrar la energía
solar, con el fin de aumentar la temperatura del agua, logrando así la
inactivación de los microorganismos patógenos. El principio operativo se basa
en el uso de una placa de absorción, generalmente fabricada de metal, que
maximiza la captación de radiación solar. Esta radiación se convierte en calor,
el cual se transfiere al agua a través de conductos o termosifones. La cubierta
de vidrio del concentrador minimiza las pérdidas térmicas, creando un efecto
invernadero que permite alcanzar temperaturas entre 70 °C y 88 °C. Estas
temperaturas son críticas, ya que causan la desnaturalización de proteínas y
ácidos nucleicos en las células de los microorganismos, provocando su
inactivación y asegurando la desinfección del agua (Infante et al., 2016).
Este
método térmico es particularmente efectivo contra bacterias coliformes
y bacterias heterotróficas, las cuales se utilizan como indicadores
microbiológicos en el análisis de calidad del agua. Además, a diferencia de los
métodos químicos, como la cloración, el uso de concentradores solares no
introduce residuos químicos, lo que los convierte en una alternativa
ecológicamente sostenible.
El
presente estudio tuvo como finalidad evaluar la efectividad de un concentrador
solar en la desinfección del agua potable en una comunidad rural del C. P. de Casha, el en Departamento de Huánuco (Perú). Este trabajo
no solo busca validar la eficiencia de la tecnología propuesta, sino también
ofrecer una alternativa sostenible para la mejora de la calidad del agua en
zonas donde el acceso a tratamientos convencionales es limitado. Los resultados
obtenidos podrían servir como base para el desarrollo de estrategias e
intervenciones que contribuyan a reducir las enfermedades asociadas al consumo
de agua contaminada y a mejorar las condiciones de saneamiento en comunidades
vulnerables.
Métodos
Tipo y
área de estudio
El
estudio utilizó un enfoque cuantitativo y un diseño cuasiexperimental
para analizar la relación causa-efecto entre la aplicación de un concentrador
solar y la calidad microbiológica del agua. Este diseño permitió realizar
mediciones pre y posintervención, facilitando la
evaluación objetiva del impacto de la tecnología en la reducción de
contaminantes (Hernández y Mendoza, 2018; Ñaupas,
2018; Supo, 2014). La investigación se llevó a cabo en el C. P. de Casha, distrito de Santa María del Valle, provincia y
región Huánuco, durante los meses de julio a agosto de 2019.
Población
y muestra
Para
los fines de esta investigación, se seleccionaron 15 muestras, correspondientes
a las 15 viviendas que conformaron la totalidad de los sectores del C. P. de Casha.
Variable
e instrumentos de recolección de datos
Como
variable independiente esta fue el diseño de un concentrador solar; dicho
concentrador solar es un dispositivo que consta de un depósito para la
alimentación de agua, un termosifón y un condensador, siendo este adecuado para
zonas templadas donde la temperatura no alcanza niveles suficientes para
realizar el proceso de condensación. Como variable dependiente esta fue la
desinfección del agua; dicha variable se determinó de acuerdo con las
características bacteriológicas que debe cumplir el agua para ser apta para el
consumo humano.
Tal
como se aprecia en la Figura 1, a continuación, se detallan los componentes del
concentrador solar de agua.
a)
Placa de absorción: su función principal fue captar la energía solar disponible,
transformarla en energía térmica y luego transferir esa energía al agua. Estas
placas, generalmente fabricadas de metales como acero, cobre o aluminio, son
esenciales para maximizar la eficiencia del proceso de calentamiento del agua
en sistemas solares. Al absorber la radiación solar, las placas aumentan su
temperatura, lo que permite calentar el agua de manera efectiva (Solarte et
al., 1997).
b)
Cubierta: es un componente hecho de material transparente que se colocó en la
parte frontal del absorbente y se fijó en la parte superior del colector. Está
cubierta creó un espacio de aproximadamente 2 a 2,5 cm entre el absorbente y la
placa, lo que ayudó a minimizar las pérdidas de calor y a mejorar la eficiencia
del sistema al permitir que la energía solar sea capturada y mantenida en el
interior (Martínez, 2018).
Conductos
para la circulación del fluido: Los colectores solares de panel plano contaron
con una serie de conductos por los que circula el fluido de trabajo. Este
fluido recibe la energía absorbida por los paneles y la transfiere al tanque de
almacenamiento de energía. Existen dos métodos principales para hacer circular
el fluido, a través de una “bobina” o mediante un “tubo colector”. Además, hay
diversas formas de organizar la conexión entre la “placa” y la “tubería” para
optimizar la transferencia de calor y mejorar la eficiencia del sistema (Sacari, 2012).
Aislante
térmico: su propósito principal fue minimizar la pérdida de calor por
conducción en los lados y en la base del colector solar. Al reducir la
disipación de calor, el aislante mejoró la eficiencia del sistema al asegurarse
de que la mayor cantidad posible de energía térmica se mantuviera dentro del
colector, permitiendo un calentamiento más efectivo del fluido de trabajo (Peña
et al., 2018).
Caja,
junturas y selladores: este componente fue crucial para sostener y proteger
todos los elementos del colector solar. Su función fue evitar que la humedad,
el aire y el polvo ingresen al sistema, lo cual podría reducir su eficiencia.
Durante el diseño, fue esencial considerar tres aspectos (la estanqueidad entre
los paneles aislante y absorbente, la posibilidad de fijar firmemente el
colector a la estructura de montaje, y el soporte adecuado para la cubierta
transparente). Estos factores aseguraron que el colector funcione de manera
óptima y que su durabilidad sea maximizada (Forristall,
2003).
Tanque
de almacenamiento: el requisito técnico más importante para los tanques de
almacenamiento fue que estuvieran “completamente aislados” para conservar la temperatura
del agua en los niveles deseados. Un buen aislamiento evitó pérdidas de calor,
asegurando que el agua se mantuviera caliente durante períodos prolongados, lo
que mejoró la eficiencia del sistema y garantizó un suministro constante de
agua a la temperatura adecuada (Chaiña, 2019).
Técnicas
y procedimientos de la recolección de datos
Para
la recolección de datos se aplicó el Protocolo Nacional para el Monitoreo de la
Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales. Este protocolo estableció los lineamientos
para el muestreo y análisis de la calidad del agua, antes de la intervención
(condición inicial) y después de la aplicación del concentrador solar
(condición tratada), asegurando la representatividad de las muestras
recolectadas, tomando especial cuidado en mantener las condiciones de
transporte y conservación adecuadas.
El
Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano (D.S. N.º 031-2010-SA.,
2010) establece los estándares y parámetros que debe cumplir el agua para ser
considerada apta para el consumo humano en Perú, definiendo límites máximos
permisibles de contaminantes físicos, químicos y microbiológicos. Para esta
investigación, este reglamento en mención fue esencial para evaluar si el agua
tratada con el concentrador solar cumple con los requisitos de potabilidad.
Así
mismo, la ficha de análisis de laboratorio fue fundamental para registrar y
comparar los parámetros de calidad del agua, antes y después del tratamiento
con el concentrador solar, permitiendo determinar si esta cumple con los
estándares establecidos en el Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo
Humano y verificar la eficacia del proceso de desinfección. Por otro lado, se
midieron los parámetros que se detallan en la Tabla 1.
A
continuación, se detalla una caracterización de la muestra:
a)
Obtención de la muestra: las muestras de agua se obtuvieron de 15 viviendas del
sector de Casha. Las muestras fueron recolectadas
durante la mañana (7:00 a.m. - 9:00 a.m.) para minimizar variaciones debidas a
la actividad del día.
b)
Materiales utilizados: se emplearon recipientes de vidrio estériles de 1 litro,
siguiendo las recomendaciones del Protocolo Nacional para el Monitoreo de la
Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales (R.J. N.º 010-2016-ANA).
c)
Normativa técnica aplicada: se usaron los métodos establecidos en el manual Apha Standard Methods for the Examination
of Water and Wastewater
22nd Edition para el análisis microbiológico (método
de filtración de membrana y recuento en placa fluida).
Respecto
a la operación del concentrador solar de agua, el funcionamiento del
dispositivo se llevó a cabo en un espacio abierto, con el termosifón y la tapa
del colector orientados hacia el sol, para maximizar la captación de energía
solar. El depósito de agua debía contener 25 litros de agua limpia, para
asegurar un proceso de calentamiento eficiente y garantizar la calidad del agua
tratada.
A
continuación, se abrió el grifo permitiendo que el agua fluya desde el
termosifón hacia la bandeja del condensador. Luego, se cerró el grifo y se
esperó hasta que la temperatura dentro del colector alcance aproximadamente
70°C. Para monitorear la temperatura, fue recomendable utilizar un termómetro
con una escala de -10 a 110 °C. Una vez que se alcanzó la temperatura deseada,
se abrió la llave de paso para permitir que el agua fluyera desde el termosifón
hacia la bandeja del condensador. Luego se ajustó el caudal de agua en la
bandeja del condensador para que fluyera a razón de una gota por segundo. Así
mismo, en todo momento fue importante cerrar la válvula de agua por la noche
para evitar pérdidas.
Análisis
de datos
El
diseño del análisis estadístico se basó en la comparación de medias pre y postratamiento. Se eligió la prueba t de Student debido a que la muestra era pequeña (n = 15). El
análisis se realizó con un nivel de significancia de α = 0.05, considerando los
parámetros microbiológicos como variables dependientes.
Resultados
Las 15
muestras de agua analizadas contenían niveles elevados de coliformes
totales (69-103 UFC/100 mL), coliformes
termotolerantes (32-77 UFC/100 mL)
y bacterias heterotróficas (20-46 UFC/100 mL). Estos
valores excedieron los estándares aceptables para agua potable, donde los
conteos microbianos deben ser nulos, indicando una significativa contaminación
microbiológica, particularmente de origen fecal. La presencia de estos
indicadores sugiere un riesgo elevado de transmisión de enfermedades
infecciosas a través del consumo de esta agua. Dada la necesidad urgente de
mejorar la calidad del agua en Casha se desarrolló un
concentrador solar como método de desinfección (ver Tabla 2).
A
continuación, se presentan los resultados microbiológicos de 15 muestras de
agua para consumo humano, analizadas después de la intervención del
concentrador solar. Todos los valores registrados para coliformes
totales, coliformes termotolerantes
y bacterias heterotróficas fueron de 0 UFC/100 mL, lo
que indicó una eliminación completa de la contaminación microbiana en el agua tratada.
Este resultado confirmó la eficacia del concentrador solar en la desinfección
del agua, por lo que garantiza que el recurso es seguro para el consumo humano
y libre de patógenos potencialmente peligrosos (ver Tabla 3).
Se
analizaron los parámetros de coliformes totales antes
y después de la aplicación del concentrador solar, mostrando un error estándar
de 1,155. La comparación de las medias mediante la prueba t de Student reveló un valor t de 3,464 con un valor p de 0,004.
Dado que el valor p es significativamente menor que el nivel de significancia
(α = 0,05), se rechazó la hipótesis nula. Este resultado indica que hay una
diferencia estadísticamente significativa en los niveles de coliformes
totales antes y después del uso del concentrador solar (ver Tabla 4).
Se
analizaron los parámetros de coliformes termotolerantes después de la aplicación del concentrador
solar, con un error estándar de 1,195. La comparación de las medias utilizando
la prueba t de Student produjo un valor t de 5,464 y
un valor p de 0,009. Dado que el valor p fue menor que el nivel de
significancia de 0,05, se rechazó la hipótesis nula, lo que indica que la
diferencia observada es estadísticamente significativa (ver Tabla 5).
Se
analizaron los parámetros de bacterias heterotróficas después de la aplicación
del concentrador solar, con un error estándar de 1,104. La comparación de las
medias mediante la prueba t de Student produjo un
valor t de 5,196 y un valor p de 0,000. Dado que el valor p fue mucho menor que
el umbral de significancia de 0,05, se rechazó la hipótesis nula, lo que indica
una diferencia estadísticamente significativa entre los niveles de bacterias
heterotróficas antes y después del uso del concentrador solar (ver Tabla 6).
Discusión
De acuerdo
con González (2017), el agua es esencial para la vida y para mantener el
equilibrio ecológico de nuestro planeta; sin embargo, el tratamiento
ultravioleta del agua a escala doméstica utilizando un concentrador solar de
tipo concentrador parabólico compuesto (CPC) en Michoacán (México) y la
presente investigación sobre el uso de concentradores solares en Casha, Huánuco, comparten el enfoque en la desinfección del
agua mediante energía solar, logrando eliminar microorganismos a fin de hacerla
apta para el consumo humano. Ambos proyectos destacan por ser soluciones
tecnológicas sostenibles y de bajo costo, dirigidas a comunidades marginadas.
Esta investigación se enfoca, además, en la desinfección térmica, alcanzando la
eliminación completa de coliformes y bacterias
heterotróficas. La complementariedad de ambos enfoques abre la posibilidad de
combinar los beneficios térmicos y fotobiológicos para optimizar la
desinfección, lo que podría discutirse en términos de mejorar aún más la
eficiencia en la desinfección del agua en zonas rurales (Santos, 2021).
En
este contexto, se propone un diseño de concentrador solar como alternativa para
la desinfección del agua, considerando que en el distrito de Santa María del
Valle, departamento de Huánuco (Perú), se reportan con frecuencia casos de
diarrea en niños menores de cinco años debido a la presencia de patógenos en el
agua (Ríos et al., 2017), El concentrador solar está compuesto por una placa de
absorción de aluminio de 0,4 mm de espesor, pintada en negro mate para
maximizar la captación de energía solar, y un sistema de conductos de cobre de
1,5 cm de diámetro, que asegura una transferencia eficiente del calor al agua.
La cubierta, fabricada con vidrio transparente de 60 x 30 cm, permite el paso
de radiación solar y minimiza las pérdidas térmicas al mantener un espacio de 2
cm entre el vidrio y la placa. El aislamiento térmico, realizado con espuma de
poliuretano, garantiza la conservación del calor dentro del sistema,
permitiendo alcanzar temperaturas de hasta 80 °C, suficientes para reducir
significativamente la carga microbiana del agua tratada. Este diseño combina
materiales de alta conductividad térmica y eficiencia energética, lo que
asegura su funcionalidad en contextos de recursos limitados (Díaz et al., 2007).
Según
el Reporte de Salud Mundial de la Organización Mundial de la Salud (OMS, 2006),
a finales del siglo XX la diarrea se situaba como la séptima causa de muerte a
nivel mundial, después de enfermedades coronarias, accidentes
cerebrovasculares, infecciones respiratorias agudas, VIH/SIDA, obstrucción
pulmonar crónica y condiciones perinatales adversas. Además, se estima que casi
la mitad de la población en los países en desarrollo experimenta diarrea en
algún momento de su vida.
Según
Kalogirou (2009), esta propuesta presenta un enfoque
innovador para la desinfección del agua, combinando eficacia y viabilidad
económica. Los resultados muestran que, de las 15 muestras de agua evaluadas,
las que fueron tratadas con el concentrador solar logro reducir los parámetros
bacteriológicos a 0, lo que indica una desinfección completa. Este hallazgo es
significativo, ya que demuestra la capacidad de los concentradores solares para
eliminar contaminantes biológicos de manera efectiva. Además, se identificó que
la temperatura ambiente es un factor crucial en el proceso de desinfección. La
temperatura puede influir en la eficiencia del concentrador solar al afectar la
capacidad del sistema para calentar el agua a los niveles necesarios para una
desinfección adecuada. Este factor debe ser considerado en el diseño y
operación de los sistemas de desinfección basados en energía solar, para
asegurar que los resultados sean consistentes en diferentes condiciones
climáticas. En conjunto, estos resultados no solo validan la efectividad de los
concentradores solares en la desinfección del agua, sino que también subrayan
la importancia de ajustar los sistemas a las condiciones ambientales
específicas. La propuesta ofrece una solución viable para mejorar la calidad
del agua, especialmente en regiones donde los recursos son limitados, y destaca
la necesidad de considerar variables ambientales en el diseño de sistemas de
desinfección solar (Cortez, 2000).
Por
su parte, Infante et al. (2016) señalan que las altas temperaturas tienen un
impacto significativo en todos los microorganismos. Además, las células
vegetativas mueren debido a la desnaturalización de proteínas y la hidrólisis
de otros componentes. En el agua, en general, la mayoría de las bacterias
pueden morir entre los 40 °C y 100 °C, aunque algunas bacterias tienen la
capacidad de formar esporas, lo que las hace especialmente resistentes al
calor.
Igualmente,
la desinfección del agua, según Valdés (2018), se puede realizar con cloro,
aunque este tiene un efecto residual; mientras que la desinfección por ozono es
un proceso avanzado que requiere equipos generadores de ozono, en comparación
con otros métodos. Aunque esta última es altamente eficaz y no deja residuos
químicos, su uso implica mayores demandas de energía y mantenimiento. En
contraste, la desinfección con cloro es mucho más accesible y ampliamente
utilizada, ya que es un método probado y de bajo costo, aunque puede generar
subproductos no deseados si no se controla adecuadamente. Por otro lado, la
desinfección con el concentrador solar aprovecha la luz solar para desinfectar
el agua, lo que la convierte en una muy buena opción para regiones con buena
radiación solar, aunque su efectividad depende de la claridad del agua y de la
cantidad de sol disponible.
De
igual manera, el diseño presentado tuvo como objetivo abordar los problemas de
salud relacionados con el consumo de agua potable que no ha sido tratada
adecuadamente. Muchas personas en áreas con recursos limitados enfrentan
riesgos significativos debido al consumo de agua contaminada, que puede
contener patógenos y bacterias dañinas. Los hallazgos confirman por tanto la
importancia de proporcionar un método de desinfección accesible y efectivo que
pueda eliminar estos patógenos, reduciendo así la incidencia de enfermedades
transmitidas por el agua. Este diseño tiene el potencial de ofrecer una
solución práctica para comunidades que carecen de acceso a tratamientos
avanzados de agua, lo que contribuye a la reducción de problemas de salud
relacionados con el agua potable y mejora la calidad de vida de sus habitantes
(Sanz, 1997).
Conclusiones
La
evaluación de la efectividad del concentrador solar para la desinfección del
agua en el C. P. de Casha, arrojó resultados
contundentes que validan su eficacia como método de tratamiento del agua. En
total, se analizaron 15 muestras de agua y, tras la intervención del
concentrador solar, se obtuvo la eliminación completa de coliformes
totales, coliformes termotolerantes
y bacterias heterotróficas, logrando que todas las muestras cumplan con los
estándares de calidad microbiológica para el consumo humano. Los análisis
inferenciales, mediante la prueba t de Student,
mostraron valores significativos en la reducción de microorganismos al indicar
un cambio estadísticamente relevante tras la implementación del concentrador
solar, lo que permitió confirmar que el uso de esta tecnología tiene un efecto
positivo y significativo en la desinfección del agua
Recomedaciones
Se
recomienda evaluar factores como el ángulo de inclinación, el material del
colector y el aislamiento, para aumentar la eficiencia térmica. Además,
investigar cómo las variaciones en la temperatura ambiente y la radiación solar
afectan el desempeño del sistema permitirá ajustar tanto el diseño como los
procedimientos operativos, maximizando así su eficacia en diferentes
condiciones climáticas.
Referencias
Alarcón-Herrera, M., Martin-Dominguez,
I., y Martin, A. 2004, 8-12 de noviembre). Energía solar, una alternativa para
la desinfección de agua. ISES Latin America Regional Conference,
Guanajuato, México. https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/1151/1/Publicacion%20Congreso%20InterNal%20ISES%20Guanajuato%202004%20Desinfeccion.pdf
American Public Health Association. (2012). Apha Standard Metgods
for the Examination of Water and Wastewater (22ª ed.). Amer
Public Health Assn
Bofill-Mas, S., Clemente-Casares,
P., Albiñana-Giménez, N., Maluquer
de Motes Porta, C., Hundesa Gonfa,
A., y Girones Llop, R.
(2005). Efectos sobre la salud de la contaminación de
agua y alimentos por virus emergentes humanos. Revista Española de Salud
Pública, 79(2), 253-269. https://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1135-57272005000200012
Cortez, J. (2000). Radiación solar para desinfectar agua
en comunidades rurales (Informe final, proyecto. IMTA/CNA). Instituto
Mexicano de Tecnología del Agua.
Chaiña, J.
O. (2019). Factores socioeconómicos, ambientales y situación del
abastecimiento de agua para consumo humano en el Centro Poblado de Accaso del distrito de Pilcuyo
Puno [Tesis de maestría, Universidad Nacional del Altiplano]. Repositorio
Institucional Digital de la Universidad Nacional del Altiplano.
https://repositorio.unap.edu.pe/handle/20.500.14082/9548
Díaz, M. F., Herrera, A. G., Palacios, L. M., Castillo, J.
M. C., González, A. R., y Hoyos, S. E. G. (2007). Destilación solar tubular una
opción para obtener agua potable a partir de aguas salobres para comunidades
rurales. Revista AIDIS de ingeniería y ciencias ambientales: Investigación,
desarrollo y práctica, 1(3), 1-7 https://www.revistas.unam.mx/index.php/aidis/article/view/14434
Forristall, R. (2003). Technical Report: Heat Transfer
Analysis and Modeling of a Parabolic Trough Solar Receiver Implemented in
Engineering Equation Solver. U.S. Department of Energy, Office of
Scientific and Technical Information. https://doi.org/10.2172/15004820
González, D. (2017). Tratamiento ultravioleta del agua a
escala doméstica: Sistema de desinfección solar usando la óptica anidólica [Tesis de maestría, Universitat
Politécnica de Catalunya]. Repositorio UPC. https://upcommons.upc.edu/handle/2117/108440
Hernández, R., y Mendoza, C. P. (2018). Metodología de
la investigación: Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta (2ª ed.).
McGraw-Hill Education. http://repositorio.uasb.edu.bo/handle/54000/1292
Infante, H. C., Chumacero, V. F.,
y Huaranga, M. C. (2016). Evaluación del método
“SODIS” en la desinfección del agua para uso doméstico en la comunidad de Yanacoto, distrito de Lurigancho-Chosica. Revista de
Investigación Ciencia, Tecnología y Desarrollo, 2(2), 2-7. https://doi.org/10.17162/rictd.v2i2.622
Kalogirou, S. (2009). Solar energy engineering: Processes
and systems. ScienceDirect.
https://www.sciencedirect.com/book/9780123745019/solar-energy-engineering
Martínez, L. A. (2018). Prototipo
para la Desinfección del Agua por el Método de Desinfección Solar
(SODIS) [Tesis de bachiller, Universidad Santo Tomás]. Repositorio institucional Santo Tomas. https://repository.usta.edu.co/handle/11634/10670
Ministerio de Salud de Costa Rica, Organización Panamericana
de la Salud. (2004). Calidad del agua potable en Costa Rica: Situación
actual y perspectivas. OPS/OMS. https://www.bvs.sa.cr/php/situacion/agua.pdf
Ministerio de Salud (Dirección General de Salud Ambiental).
(2010). Reglamento de Calidad de Agua para Consumo Humano (D.S. N.º
031-2010-SA). https://sinia.minam.gob.pe/documentos/reglamento-calidad-agua-consumo-humano
Ñaupas, H.
(2018). Metodología de la Investigación cuantitativa-cualitativa y redacción
de la tesis (5ª ed.). Ediciones de la U.
Organización Mundial de la Salud. (2006). Informe sobre
la salud en el mundo: 2006. Ccolaboremos por la
salud. https://iris.who.int/handle/10665/43434
Organización Panamericana de la Salud. (2024). Cambio
climático y salud. OPS/OMS. https://www.paho.org/es/temas/cambio-climatico-salud
Peña Ramírez, O. R., Román Enciso, R. E. (2018). Desarrollo
de un aislante térmico en base a fibras naturales para mitigar el impacto de
las heladas en las viviendas de la sierra sur del Perú. Sistemas,
cibernética e informática, 15(1). https://www.iiisci.org/journal/pdv/risci/pdfs/CA746UP17.pdf
Ríos, S., Agudelo, R. M., y Gutiérrez, L. A. (2017).
Patógenos e indicadores microbiológicos de calidad del agua para consumo
humano. Revista Facultad Nacional de Salud Pública, 35(2), 236-247. https://doi.org/10.17533/udea.rfnsp.v35n2a08
R.J. N.º 010-2016-ANA, Aprueban el «Protocolo Nacional para
el Monitoreo de la Calidad de los Recursos Hídricos Superficiales». (2016).
Autoridad Nacional del Agua (Ministerio del Ambiente). Diario Oficial El
Peruano, 13/01/2016. https://sinia.minam.gob.pe/normas/aprueban-protocolo-nacional-monitoreo-calidad-recursos-hidricos
Sacari, E.
J. (2012). Diseño, construcción y evaluación de un concentrador cilíndrico
parabólico para generar vapor de agua a alta temperatura [Trabajo de
pregrado, Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann].
Repositorio institucional UNJBG. https://repositorio.unjbg.edu.pe/handle/20.500.12510/3212
Santos, E. (2021). Diseño de un Colector Solar Térmico
para Calentamiento de Agua Sanitaria en la Institución Educativa Juan Velasco
Alvarado, San Ignacio, Cajamarca-Perú [Trabajo de pregrado, Universidad
Nacional de Jaén]. Repositorio UNJ. http://repositorio.unj.edu.pe/jspui/handle/UNJ/219
Sanz, S. A. (1997). Prácticas de microbiología (2ª
ed.). Universidad de La Rioja https://dialnet.unirioja.es/servlet/libro?codigo=100835
Solarte, Y., Salas, M. L., Sommer,
B., Dierolf, C., y Wegelin,
M. (1997). Uso de la radiación solar (UV-A y temperatura) en la inactivación
del Vibrio cholerae en agua para consumo humano.
Factores que condicionan la eficiencia del proceso. Colombia Médica, 28(3),
123-129. https://www.redalyc.org/pdf/283/28328304.pdf
Supo, J. (2014). Seminarios de investigación científica
(2ª ed.). Bioestadístico.
Torres, S. F., y Proaño, C. O. (2018). Componentes del
Balance Hídrico en los Páramos de Jatunsacha,
Ecuador. Revista de Ciencias de la Vida, 28(2), 52-66. https://doi.org/10.17163/lgr.n28.2018.04
Valdés, N. J. (2018). Revisión del uso de la luz ultravioleta como alternativa agroindustrial y ambiental al uso de agua clorada [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. Respositorio UNAL. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/64038
Fuentes
de financiamiento
La
investigación fue realizada con recursos propios.
Conflictos
de interés
El
autor declara no tener conflictos de interés.
Correspondencia:
Milton
Edwin Morales Aquino
E-mail: Milton.Morales@udh.edu.pe