Aquaperla | Propuesta De Filtros De Agua Rentables Y Biodegradables

El acceso al agua potable afecta a 1.4 millones de personas en Iztapalapa.

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Resumen

Cuando vivía en Ejutla de Crespo, Oaxaca, México, iba a la tienda de la cuadra para conseguir botellas de agua [MXN 12.00 | USD 0.60] por botella de 1 litro] o pagar por jarras de 20 litros [MXN 15.00 | USD 0.75] para mi familia para que pudiéramos consumir nuestras necesidades diarias. El agua de nuestros fregaderos a menudo contenía microbios que me daban dolores de estómago, con la contaminación ocasional de plomo en el agua. Este dilema es exponencialmente peor en otros lugares de México. Esta propuesta de Anna Heck, Leandro Rosas, Venkat Yarlagadda, and Carlos Jarquín esboza cómo crear agua potable accesible de 8 a 20 veces más barata mediante la filtración para la delegación de Iztapalapa y el mundo.

Estoy en la camisa verde tocando “Barquitos” en Ejutla De Crespo

Esquema De La Propuesta

1.0 - El Problema Del Agua De Iztapalapa

1.1 - Obstáculos (Contaminación, Cantidad, Calidad & $$$)

1.2 - Población

1.3 - Antecedentes De La Solución

2.0 - La Solución: Aeroperla

2.1 - ¿Qué Es El Aerogel?

2.2 - La Química

2.3 - Los Materiales *Por Ahora*

2.3.1 - Materiales De Aerogel De Alginato De Calcio

2.3.2 - Materiales De Aerogel De Celulosa

2.4 - El Proceso De Fabricación

2.5 - Cómo Funciona

2.6 - Costes Estimados

2.7 - Beneficio/Coste Por Persona

2.7.1 - Sólo Aerogel De Celulosa (Iztapalapa)

2.7.2 - Sólo Aerogel De Celulosa (Papúa Nueva Guinea)

2.7.3 - Sólo Aerogel De Alginato (Iztapalapa)

2.7.4 - Sólo Aerogel De Alginato (Papúa Nueva Guinea)

2.7.5 - Ambos Aerogeles (Iztapalapa)

2.7.6 - Ambos Aerogeles (Papúa Nueva Guinea)

3.0 - Conclusiones Y Preguntas

3.1 - Aquaperla Y La Visión

3.2 - La Petición De Aquaperla

3.3 - Próximos Pasos

3.4 - Aprender Más Sobre Aquaperla

3.5 - Fuentes Y Personas

3.6 - Conéctate Conmigo

1.0 El problema del agua de Iztapalapa

Iztapalapa es uno de los 16 territorios de la Ciudad de México. También es la delegación con la peor calidad de agua de toda la Ciudad de México. Pero, ¿por qué?

1.1 Obstáculos

1,815,786 habitantes en la delegación de Iztapalapa conforman 453,752 hogares. Por cada 10 personas en la Ciudad de México, 2 provienen de Iztapalapa.

El territorio/suelo de Iztapalapa es:

  • 79,8% es territorio delegacional [viviendas, vialidades, edificios, etc.]
  • 12,8% es equipamiento urbano [parques infantiles y paradas de autobús], campos deportivos, etc.
  • 7,4% es para conservación ecológica [parques locales, senderos, etc.]
    Aproximadamente 37.441 personas son analfabetas en Iztapalapa.

El 70% de los habitantes de Iztapalapa están empleados como obreros (por ejemplo, en la construcción, en fábricas de maquinaria, etc.), jornaleros y sirvientes, principalmente en actividades de camioneros y construcción.

Del 100% del agua que llega a las casas de los habitantes de la Ciudad de México, el 42% se pierde por fugas (se pierden 720K Litros/minuto).

El 57.4% de la población en Iztapalapa no pasa de 3 salarios mínimos al día. [$450 MXN | $23.04 USD]

Las familias de Iztapalapa tienen cuotas fijas bimestrales — por un déficit en la instalación de afores de 4%. [$44.74 MXN — $84.73 MXN | $2.25 USD — $4.27 USD]

Debido a las fugas en la infraestructura de la Ciudad de México, Iztapalapa se ha visto obligada a comprar costosas fuentes de agua potable como camiones cisterna (pipas) y garrafones.

Fuente: Agua del sistema de tuberías en Iztapalapa

1.2 La Población

En la Ciudad de México, la sobreexplotación de los acuíferos y de los pozos hace que las grietas en las tuberías y el suelo sean un desastre constante. Otros choques y tensiones de esta lista están relacionados con la falta de acceso al agua. Algunas de las comunidades más vulnerables del sector de Iztapalapa no tienen acceso a agua potable corriente y dependen del agua suministrada por camiones cisterna (pipas).

La botella de 1/2 litro de agua cuesta 8 MXN.

La botella de 1 litro de agua cuesta 12 MXN.

20 litros en una jarra cuestan 48 MXN.

Pagar una pipa (camión de agua) cuesta ~$450 MXN en la colonia del Paraje San Juan, Iztapalapa. Las pipas pueden tardar hasta tres semanas en cumplir con el agua de los pedidos que se han hecho. El ingreso medio diario es de 172 MXN. Sin embargo, ~8% de la población de Iztapalapa tiene un ingreso inferior a 3000 MXN. [La familia media de 4 personas en Iztapalapa tiene que gastar entre el 15 y el 25% de sus ingresos mensuales en la compra de agua.

Cada adulto bebe alrededor de 2,14 litros de agua al día. Los menores de 18 años beben alrededor de 1,75 litros de agua al día.

El agua de Iztapalapan está contaminada con heces humanas y pesticidas localizados en los pozos y tuberías que envían agua a la región de Iztapalapa. En algunos pozos de Iztapalapa hay presencia de metales pesados como hierro, arsénico y plomo. Cuanto más se avanza hacia el este de la delegación de Iztapalapa, el agua se contamina más con metales pesados.

“El agua es deficiente, llega cada 8 días y, a veces, cuando llega está agusanada y maloliente, de color tamarindo o chufa. Cuando tenemos agua, la usamos para limpiar y tratamos de reciclarla.” — Familia Del Oriente De Iztapalapa 💬

“El primer bimestre cuesta $91 MXN ($4.63 USD) por el agua del sistema, a veces hasta $100 MXN ($5.00 USD) por bimestre”- María E.| Iztapalapa 💬

Se preguntó a 95 personas de un estudio de caso en Iztapalapa sobre qué es lo más importante de su consumo de agua. Aproximadamente el 32% de estas 95 personas dijo que la calidad del agua y el abastecimiento son los rasgos más importantes de su agua. Esta tendencia se debe a que los ciudadanos no cuentan con una cisterna para almacenar agua potable.

Las personas del estudio dieron un promedio de cuánto pagarían por el agua potable: 100 MXN por bimestre.

Camión de agua (Pipa) en el Buró de Iztapalapa

1.3 Antecedentes De La Solución

Proveer de agua a la delegación de Iztapalapa y al resto del mundo, proporcionar agua potable filtrando los desechos industriales como los metales pesados. (Los patógenos pueden ser eliminados a través de la ebullición)

  1. Ser muy barata.
  2. Ser biodegradable caben en el bolsillo.
  3. Ser fácil de mantener.

Un método alternativo prometedor para eliminar este problema es el uso de un material de vanguardia como la nanocelulosa y los aerogeles de alginato de calcio.

Pero Carlos. . .

2.0 La Solución: Aquaperla

Fuente

2.1 ¿Qué Es El Aerogel?

El aerogel es el sólido más ligero del mundo. ¿Cómo de ligero? Es un 99,8% de aire en volumen. Si sacáramos el aire del interior del aerogel de arriba, el material pesaría menos que el aire que respiramos. ¡Una locura!

La razón por la que es tan ligero es por los agujeros microscópicos del material, conocidos como poros. Estos poros dan al aerogel la capacidad de absorber la luz, el aire y el agua. No olvides que hay miles de estos poros microscópicos en una pequeña muestra (1,5 gramos) de aerogel. Piensa en el aerogel como en la esponja que usas para lavar los platos: absorbe el líquido dentro de sí mismo porque hay mucho espacio en su interior. Como así: 👇

Fuente

Si los aerogeles pueden absorber agua como Bob Esponja, entonces los aerogeles pueden absorber cualquier cosa que deseemos eliminar. El objetivo es eliminar los iones de metales pesados y los compuestos orgánicos de las aguas residuales para hacerlas potables.

Pero no podemos utilizar el aerogel que quizá haya visto en vídeos de YouTube como Veritasium, The Action Lab, AerogelTech, etc. Ese aerogel se conoce como sílice; se romperá en pequeños fragmentos cuando intentes pellizcarlo. La razón por la que no funcionará es que no hay suficiente contacto superficial entre las cadenas de moléculas que componen el esqueleto del aerogel… o se podría decir que las moléculas no se dan la mano.

Introduzca los bioaerogeles: La creación de la madre naturaleza… aplicada.

2.2 La Química

Aerogel De Celulosa - Química

La celulosa es uno de los materiales más abundantes de la Tierra y es biodegradable en 6–10 meses. Su química se compone de grupos hidroxilo [OH], metoxilo [CH2OH] y grupos éter. [C-O-C]

Fuente

La celulosa es hidrófila debido a los grupos OH. La electronegatividad es superior a 0,5 si restamos la electronegatividad del átomo de oxígeno (3,44) y un átomo de hidrógeno. (2.1) | (3.44–2.1 = 1.34)

En términos de Layman: Significa que el agua será absorbida por el aerogel y no podrá escapar.

Pero la celulosa también es parcialmente hidrofóbica debido a los enlaces hidrofóbicos realizados entre el carbono y el hidrógeno en los enlaces metoxilos [CH2-OH]. Esto se conoce como grupos anfifílicos.

Pero no podemos tener un aerogel parcialmente hidrofóbico. Necesitamos que el aerogel sea completamente hidrofóbico para filtrar los contaminantes. Necesitamos un proceso de metioxilación. Este proceso transforma el aerogel de celulosa en una versión hidrofóbica de su antiguo ser. Podemos añadir grupos hidrofóbicos como el metiltrimetoxisilano (MTES) o los radicales de metilo (CH3) en forma de gas o de líquido.

Pero espera. No se pueden hervir los iones de metales pesados del agua contaminada. Así que…

Aerogel De Alginato De Calcio — Química

Los algos se encuentran en las algas pardas y tardan entre 10 - 12 meses en biodegradarse completamente. Su química está formada por grupos carboxilo (COOH) y grupos carboxilato (COO-)

Fuente

El alginato tiene una carga negativa (aniónica), mientras que los metales pesados tienen una carga positiva (catiónica). Esto es perfecto para que el alginato atraiga a los metales pesados. Esta interacción es como un imán: Los opuestos se atraen.

Ahora sabemos que la química funciona. No estamos infringiendo ninguna ley. Pero, ¿cómo vamos a convertir las materias primas en el producto final: ¿Aquaperlas?

2.3 Los Materiales *Por Ahora*

Se trata de la ideación de los materiales que podemos utilizar. Esto puede cambiar una vez que empecemos a construir el producto físico.

2.3.1 Materiales De Aerogel De Alginato De Calcio

Alginato De Calcio (4,0 gramos) → MXN 0,63

15 mL De (Tetraetoxisilano) TEOS → MXN 1,06

150 mL De Agua Desionizada → MXN 1,35

30 mL De Ácido Clorhídrico (0,02 M) → MXN 0,41

Óxido De Grafeno (2 mL) → MXN 7,23

100 cm³ De Poliestireno → ~ MXN 2,35

Coste De La Electricidad Para La Agitación Rápida En Una Batidora Durante 45 Minutos → MXN 4,10 - MXN 7,82

2.3.2 Materiales De Aerogel De Celulosa

Carboximetilcelulosa Microcristalina De Sodio(CMC) → MXN 2,35 por 100 cm³

100 cm³ De Butanol Terciario → MXN 1,78

100 cm³ De Hidróxido De Sodio → MXN 1,56

150 mL De Agua Desionizada → MXN 1,35

30 mL De Ácido Clorhídrico (0,02 M) → MXN 0,41

Coste De La Electricidad Para La Agitación Rápida En Una Batidora Durante 45 Minutos → MXN 4,10 — MXN 7,82

2.4 El Proceso De Fabricación

Una Visión General Del Proceso De Fabricación:

  1. Disolución (Precursores, Catalizadores, Mezcla)
  2. Gelificación (Geles Húmedos/Hidrogeles, Hidrofobización)
  3. Intercambio De Disolventes (Compuestos)
  4. Secado (Liofilización, Secado A Presión Ambiental)
Visión General Del Proceso De Fabricación

La Disolución

Dado que los componentes de la celulosa y el alginato están empaquetados gracias a la madre naturaleza, tenemos que extraer las moléculas que queremos para crear las perlas. Esto puede incluir residuos orgánicos e inorgánicos como cáscaras de naranja y papel. ¡Hay celulosa en ellos!

Una forma de eliminar las moléculas innecesarias es sonificar durante unos 6 minutos la solución de NaOH/urea. La sonificación es el acto de aplicar energía sonora para agitar las partículas de una muestra, y esto permite extraer los compuestos. A continuación, la solución se coloca en un refrigerador para permitir el aspecto de enfriamiento del procedimiento. La celulosa debe disolverse en un 7–9% de NaOH en agua y se gelifica con el aumento de la temperatura, y también con el tiempo.

La Gelificación

La gelificación del gel tarda entre 12 y 20 minutos en convertirse en un sólido. En el caso de ambos aerogeles, el mejor proceso se conoce como separación de fases. En la preparación de aerogeles de alginato de calcio, un compuesto común que se utiliza es un sistema de coagulación de etanol que forma zonas ricas en polímeros y zonas pobres en polímeros en la solución. El compuesto se reticula ahora para formar el esqueleto rugoso del aerogel.

Intercambio De Disolventes

La etapa de intercambio de disolventes se realiza en trozos más pequeños porque los disolventes orgánicos y el agua tienen tensiones superficiales diferentes y puede producirse un colapso de los poros debido al gradiente de concentración. Este colapso provocará la destrucción de la estructura del gel y la contracción del material.

Las muestras de gel se transfieren del agua a soluciones de agua y un disolvente orgánico con un aumento secuencial de la concentración del disolvente orgánico. En los últimos pasos del intercambio de disolventes, los geles se colocan varias veces en un disolvente orgánico puro. Es la difusión de nuevo. Esta parte del proceso puede durar hasta 3 días como máximo.

Secado

El último paso consiste en succionar el aire del material para convertirlo en un aerogel. En lugar de agua en los poros, habrá aire. Pero hay que tener cuidado. No se puede secar el material por evaporación. El material se encogerá sobre sí mismo y se derrumbará. Como así: 👇

Fuente

Hay dos formas de secar nuestros aerogeles para evitar esa catástrofe. Podemos optar por la vía de la liofilización o por la del bicarbonato de sodio.

La vía de la liofilización de los aerogeles, bueno… congelará los aerogeles. LOL.

Lo que hace el proceso es disminuir el proceso isobárico (la presión se mantiene constante) y pasar su punto triple (también conocido como el punto crítico para el método de liofilización). Hay que volver a subir la temperatura para sacar el material del punto triple y convertir el interior en su estado gaseoso. Al convertir el interior en gas se crea la estructura sólida del aerogel.

Nota: En los trabajos de investigación, los aerogeles liofilizados se conocen como criogeles. ¿Por qué? “Crio” es la palabra griega que significa frío [κρύο]

Fuente

Ya está, lector. ¡Esa es la visión general del proceso de fabricación!

La Formación De Las Perlas

Un truco adicional de nuestros aerogeles para convertirlos en perlas/perlas es la forma. La razón por la que los convertiremos en perlas es la mayor relación superficie/volumen, la baja densidad aparente, el diámetro de las perlas y el componente de reutilización.

En la macroescala, las esferas tienen la menor relación superficie/volumen. Pero cuanto más pequeña es la esfera, mayor es la superficie y menor el volumen. ¿Por qué? No hay mucho líquido que pueda pasar a través de las esferas. Nuestras esferas de aerogel tendrán un diámetro de entre 2,0 mm - 3,5 mm.

La densidad aparente es la masa sobre el volumen de un determinado objeto. Como nuestras perlas son muy pequeñas, el coste de crear algo pequeño será rentable. La densidad media de nuestras cuentas estará entre 0,12 g/cm³ - 0,15 g/cm³.

El aerogel se formará determinado b la forma de su contenedor. Utilizaremos recipientes de perlas para crear las perlas pequeñas. El cloruro de calcio (Ca-Cl2) se utilizará para las perlas de alginato para convertirlas en hidrogeles perlas.

¡Genial, Carlos! Pero, ¿cómo funciona? ¿Cómo lo utilizo?

2.5 Funcionamiento

Piensa en una esponja (o en Bob Esponja, si quieres). Absorbe el agua y el jabón, limpia el plato y la esponja suelta el agua y el jabón cuando se aprieta con fuerza. Nuestros aerogeles funcionan de forma similar.

Paso 1: Bolsa De Perlas De Aerogel + Agua Contaminada

Fuente

Paso 2: Remojar Las Perlas De Aerogel En El Agua

Coge tu bolsa de perlas de aerogel y añádelas al recipiente de agua contaminada. Deje que las perlas se asienten en el agua durante aproximadamente 60 a 90 minutos.

Fuente

Paso 3: ¡Aprieta La Bolsa!

Apriete la bolsa para eliminar cualquier contaminante. Piense en exprimir una esponja. Para los metales pesados, sumerja la bolsa en un recipiente con vinagre para eliminar los metales. ¿Por qué? Porque los metales y los aerogeles de alginato son como un imán. Se necesita otra sustancia para desimantarlos. El vinagre hace el trabajo. No importa el tipo de vinagre.

Fuente

Paso 4: Reutilizar Las Perlas De Aerogel Hasta 10–30 Veces

¡Los aerogeles de alginato pueden reutilizarse hasta 20–30 veces antes de perder un 2,5% de capacidad de adsorción! (Linhai Pan et al. 2018)

¡Los aerogeles de celulosa pueden reutilizarse hasta 15 veces antes de alcanzar una capacidad de adsorción del 90%! (Wei Zhu et al. 2021)

El número de reutilizaciones disponibles depende de los materiales que crearon las perlas de aerogel.

Source

Paso 5: ¡Échale Un Vistazo! ¡Es Biodegradable!

La celulosa tarda entre 6 y 10 meses en biodegradarse completamente. El alginato tarda entre 10 y 12 meses en biodegradarse completamente. No se perjudica al medio ambiente.

Fuente

La Bolsa De Malla

Por si acaso: Si alguno de ustedes preguntaron: “Carlos, ¿la bolsa de malla es biodegradable?”

Sí. Puede ser y será biodegradable. La bolsa de malla contendrá celulosa que tendrá que contener hidrofobicidad. De lo contrario, la bolsa se encogerá y absorberá el agua.

Sin embargo, la bolsa tardará más tiempo en biodegradarse que las cuentas. Si tarda el mismo tiempo en biodegradarse que las perlas, no hay un almacenamiento adecuado de los filtros de perlas.

Genial, Carlos. ¿Pero cuánto tengo que pagar si quiero un vaso de agua?

2.6 Los Costes *Estimados*

Coste (Perlas De Aerogel De Celulosa)

Nota: Por falta de conocimiento, asumo que el coste de [los materiales para hacer] 100 cm³ de aerogel es de 12,70 MXN (Fuente 1) | (Fuente 2) | (Fuente 3)

Se realizó un estudio de adsorción sumergiendo 10 mg de aerogeles en 50 mL de colorante verde de malaquita a concentraciones que oscilaban entre 10–400 mg/L. (Fuente)

La densidad del aerogel de celulosa a granel es de 0,05 g/cm³.

10 mg x (1g/1000mg) = 0,01 g

50 mL x (1L/1000mL) = 0,05 L

0,01 g/0,05 L = 0,2 g de celulosa/L de agua contaminada

Los costes de producción son de aproximadamente 12,70 pesos para la fabricación de 100 cm³ de aerogel.

0,05 g/cm³ x 100 = 5g/100 cm³

La fabricación de 5 gramos de aerogel cuesta aproximadamente 12,70 pesos.

5g/(0,2g/L) = 25 L se puede filtrar por 12,70 pesos

12,70 MXN/25L = 0,51 MXN/Litro de bacterias, aceite y agua contaminada con tintes

Coste (Aerogel De Alginato De Calcio)

Nota: Por falta de conocimiento, asumo que el coste de [los materiales para hacer] 100 cm³ de aerogel es de 12,70 MXN (Fuente 1) | (Fuente 2) | (Fuente 3)

Se llenó la columna con unos 10 mg de SPFe3O4 /nano-compuestos de alginato y se ajustaron 15 mL de soluciones de Cd 2+ (iones Cd 2+) con un rango de pH de 3 a 7 con HCl (0,01–0,1 N) y NaOH (0,01–0,1 N) (Fuente)

10 mg x (1 g/1000 mg) = 0,01 g
15 mL x (1 L/1000 mL) = 0,015 L
0,01 g/0,015 L = 0,667 g de aerogel de alginato/L de agua contaminada

Las perlas de aerogel de alginato tienen una densidad aparente aproximada de 0,15 g/cm³

Los costes de producción son de aproximadamente 12,70 pesos para la fabricación de 100 cm³ de aerogel.

0,15 g/cm³ x 100 = 15 g/100 cm³

La fabricación de 15 gramos de aerogel de alginato cuesta aproximadamente 12,70 pesos.

15 g/(0,667 g/L) = 22,48 Litros se pueden filtrar por 12,70 pesos

$0,65/22,48 L = $0,57 MXN/Litro de agua contaminada con metales pesados

2.7 Relación Beneficio/Coste Por Persona

Pauta 1: Utilizaremos Iztapalapa y Papúa Nueva Guinea como ejemplos para determinar cuánto costaría 50 litros de agua.

Pauta 2: Dividiremos esta sección en 3 partes: Aerogel de Celulosa solamente, Aerogel de Alginato solamente, y Mixto.

2.7.1 Aerogel De Celulosa Solamente (Iztapalapa)

La cantidad de agua sucia indicada en la sección 1.1 es aproximadamente 9 Litros.

Llamar a una pipa cuesta unos 450 MXN por aproximadamente 117 litros.

Una jarra de 20 litros en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 48

Una botella de agua de 1 litro en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 8

Filtración de 1 litro con Perlas de Aerogel de Celulosa es de MXN 0,51

$0,51 MXN/L×117 L = $59,67 MXN

$0,51 MXN/L×20 L = $10,20 MXN

$0,51 MXN/L×1 L = $0,51 MXN

Nuestro filtro de aerogel de celulosa (únicamente) puede dar a un residente de Iztapalapa la cantidad exacta de la pipa 7 veces más barata, casi 5 veces más barata para los garrafones de agua de 20 litros, y casi 16 veces más barata para 1 litro.

2.7.2 Sólo Aerogel De Celulosa (Papúa Nueva Guinea)

En Papúa Nueva Guinea, llamar a un servicio para obtener 50 litros de agua cuesta 44,96 pesos. Este coste supone aproximadamente el 54% de los ingresos diarios que se gastan en el agua. El ingreso medio diario es de 88,15 MXN.

La filtración de 1 litro con perlas de aerogel de celulosa cuesta 0,51 MXN

0,51 MXN/L×50 L = $25,50 MXN

Utilizando aerogel de celulosa (únicamente), podemos ahorrar a las familias de Papúa Nueva Guinea hasta 20 pesos entero. Pueden recibir agua 1,7 veces más barata.

2.7.3 Sólo Aerogel De Alginato De Calcio (Iztapalapa)

Hay algunas ocasiones y lugares en los que las familias pueden hervir el agua pero no consiguen eliminar los iones de metales pesados. En el oriente de Iztapalapa, el agua suele tener una mayor concentración de metales pesados como hierro, plomo y arsénico. Aquí es cuando entran nuestras perlas de aerogel de calcio.

La cantidad de agua sucia indicada en la sección 1.1 es aproximadamente 9 Litros.

Llamar a una pipa cuesta unos 450 MXN por aproximadamente 117 litros.

Una jarra de 20 litros en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 48

Una botella de agua de 1 litro en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 8

Filtración de 1 litro con Perlas de Aerogel de Celulosa es de MXN 0,57

$0,57 MXN/L×117 L = $66,69 MXN

$0,57 MXN/L×20 L = $11,40 MXN

$0,57 MXN/L×1 L = $0,57 MXN

Nuestro filtro de aerogel de celulosa (únicamente) puede dar a un residente de Iztapalapa la cantidad exacta de la pipa 6,7 veces más barata, casi 4,2 veces más barata para los garrafones de agua de 20 litros, y casi 14 veces más barata para 1 litro.

2.7.4 Sólo Aerogel De Alginato De Calcio (Papúa Nueva Guinea)

Hay algunas ocasiones y lugares en los que las familias pueden hervir el agua pero no consiguen eliminar los iones de metales pesados. En el oriente de Iztapalapa, el agua suele tener una mayor concentración de metales pesados como hierro, plomo y arsénico. Aquí es cuando entran nuestras perlas de aerogel de calcio.

En Papúa Nueva Guinea, llamar a un servicio para obtener 50 litros de agua cuesta 44,96 pesos. Este coste supone aproximadamente el 54% de los ingresos diarios que se gastan en el agua. El ingreso medio diario es de 88,15 MXN.

0,57 MXN/L×50 L = $28,50 MXN

Utilizando el aerogel de alginato (únicamente), podemos ahorrar a las familias de Papúa Nueva Guinea 16,61 pesos. Pueden recibir agua 1,5 veces más barata.

2.7.5 Los Dos Aerogeles (Iztapalapa)

Hay lugares en Iztapalapa y en el mundo que pueden no tener acceso a hervir el agua para eliminar los compuestos orgánicos, aceites y tintes. Es entonces cuando pueden necesitar ambos filtros.

La cantidad de agua sucia indicada en la sección 1.1 es aproximadamente 9 Litros.

Llamar a una pipa cuesta unos 450 MXN por aproximadamente 117 litros.

Una jarra de 20 litros en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 48

Una botella de agua de 1 litro en Iztapalapa cuesta aproximadamente MXN 8

La filtración de 1 litro con las dos perlas de aerogel cuesta 1,08 MXN.

$1,08 MXN/L×117 L = $126,36 MXN

$1,08 MXN/L×20 L = $21,60 MXN

$1,08 MXN/L×1 L = $1,08 MXN

Ambos filtros de aerogel pueden dar a un residente de Iztapalapa la cantidad exacta de la pipa 3,56 veces más barata, casi 2 veces más barata para los garrafones de agua de 20 litros, y casi 7,5 veces más barata para 1 litro.

2.7.6 Los Dos Aerogeles (Papúa Nueva Guinea)

En Papúa Nueva Guinea, llamar a un servicio para obtener 50 litros de agua cuesta 44,96 pesos. Este coste supone aproximadamente el 54% de los ingresos diarios que se gastan en el agua. El ingreso medio diario es de 88,15 MXN.

La filtración de 1 litro con las dos perlas de aerogel cuesta 1,08 MXN.

$1,08 MXN/L×50 L = $54,00 MXN

Desgraciadamente, no puede aplicarse el uso de ambos aerogeles en una situación como la de Papúa Nueva Guinea, a menos que el precio de fabricación sea más barato de lo que se dice en el artículo. El precio de ambos aerogeles tendría que ser de 0,78 MXN/L para que esto tuviera éxito.

3.0 Conclusiones Y Preguntas

Esta solución ayudará a algunas familias de nuestro pueblo que necesitan una forma rápida de limpiar el agua de sus pozos a un precio barato. — Gabriella Sorroza, Ejutla De Crespo

¡Esta tecnología parece interesante! — Tim Yeo, EcoWorth Tech

Esta es una buena aplicación [de los aerogeles]. — Alex Murdock, Thermulon

Es decir, buscar una nueva fuente de suministro [de calidad] es la apreciación correcta dentro de esta propuesta que requiere de muchas piezas para ser realmente impactante… [como] la reparación de fugas, el uso racional del agua, el tratamiento de aguas residuales, etc. — Hiram García, Isla Urbana

3.1 Aquaperla Y La Visión

La visión de mi equipo es un universo de agua infinita a disposición del público sin la amenaza de que las empresas pongan un precio elevado a un recurso esencial para la supervivencia. Aquaperlas pondrá *literalmente* el poder del agua potable en tus manos… envuelto en una bolsa de malla ;-)

Fuente

3.2 La Pregunta De Aquaperla

Estamos buscando:

  1. Mentores con mayor conocimiento y experiencia que nuestro equipo en la tecnología del aerogel y con las comunidades de Iztapalapa
  2. Una cantidad inicial de MXN 59000 - MXN 98000
  3. Espacio de laboratorio para empezar a desarrollar las primeras perlas de aerogel para nuestro filtro objetivo:
  • Aerogeles de Celulosa: Bacterias y compuestos orgánicos (colorantes)
  • Aerogeles de Alginato: Iones metálicos de arsénico e iones metálicos de plomo

3.3 Próximos Pasos

Aquaperla examinará el agua de Ejutla de Crespo, Oaxaca, México durante las próximas semanas [a partir del día en que se publique la propuesta]. Presentarán esta propuesta y contenidos adicionales al alcalde de la localidad para realizar una prueba piloto del producto antes de que finalice el año 2023.

En 2023, el equipo creará las perlas de aerogel para la prueba piloto utilizando los ríos contaminados de Ejutla de Crespo antes del lanzamiento en Iztapalapa antes de finales de 2024.

Para 2025, estaremos probando el producto en Iztapalapa y nos expandiremos por el mundo, empezando por Bangladesh y su crisis de agua con arsénico e iones metálicos o Papúa Nueva Guinea y sus ridículos precios por 50 litros de agua.

A finales de 2028, Aquaperla se distribuirá localmente en supermercados comerciales como Costco y en línea. La empresa debería tener un valor de 100 millones de dólares estadounidenses.

3.4 Aprender Más Sobre Aquaperla

Visítenos en Aquaperla.com o mire nuestro lanzamiento de YouTube:

3.5 Fuentes + Personas

Iones De Metales Pesados En Aguas Residuales Mediante Un Nuevo Aerogel Híbrido De Alginato Y EDTA

Aerogeles De Carbono De Alginato De Calcio Anfifílico: Adsorbentes De Amplio Espectro Para Tintes Iónicos Y Solventes Con Múltiples Funciones Para La Separación De Aceite Y Agua Decolorada

Perlas De Aerogel De Biopolímero Reticulado Con Poliurea†

Evaluación De Aerogeles De Alginato Reticulados Con Poliurea Para La Descontaminación Del Agua De Mar

Perlas Esféricas De Aerogel De Poliurea De Tamaño Milimétrico Con Una Estrecha Distribución De Tamaños

Carbones Dopados Con Metales A Partir De Perlas De Aerogel De Alginato Reticulado Con Poliurea†

Síntesis Ecológica De Bio-nanocompuestos Superparamagnéticos De Fe3O4/alginato Para La Eliminación De La Contaminación Por Metales Pesados De Las Aguas Residuales Industriales

Adsorción Y Desorción Del Colorante Verde De Malaquita Catiónico Sobre Aerogeles De Nanofibrilas De Celulosa

Eliminación De Co(II) Y Se(II) De Las Aguas Residuales De La Industria Del Metal Y Del Vidrio Utilizando Aerogeles De Nano-SiO2 / ZrO2-Alginato De Calcio

Producción De Aerogel De Sílice De Bajo Coste

Eliminación Eficaz De Los Iones De Plomo, Cobre Y Cadmio Del Agua Mediante Un Aerogel Compuesto De Alginato De Calcio/Óxido De Grafeno Poroso

Estudio De Caso De Papúa Nueva Guinea

Determinación De Los Procesos Hidrogeoquímicos Implicados En La Composición De Las Fuentes De Abastecimiento De Agua Para Los Habitantes De La Iztapalapa Iztapalapa, D.F., México

Valoración Económica Del Agua Potable En Iztapalapa, D. F.

Gaceta Oficial De La Ciudad De México (PDF)

Vulnerabilidad Social Ante La Disminución Del Suministro De Agua En El Distrito Federal: El Caso De Los Efectos En La Salud De Los Hogares En Iztapalapa (PDF)

Contaminación Del Agua: Colonia Santa Cruz Meyehualco | Delegación Iztapalapa

Diseño De Un Modelo Para Mejorar La Gestión Integral Del Agua Potable En La Delegación Iztapalapa Del Distrito Federal (D.F.)

Water Aid: ¿A qué precio?(PDF)

Isla Urbana Cuestionario (PDF)

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Carlos Manuel Jarquín Sánchez

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