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Diseo de un sistema para la captacin y aprovechamiento
del agua contenida en el aire como respaldo para la
atencin de desastres en Colombia
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Orlando Daz Prez
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Diseo de un sistema para la captacin y aprovechamiento del
agua contenida en el aire como respaldo para la atencin de
desastres en Colombia
Orlando Daz Prez
Tesis presentada como requisito parcial para optar al ttulo de:
Diseador Industrial
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Artes, Escuela de Diseo Industrial
Bogot, Colombia
2014
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Director y co-autor
Ing.Ind.MSc. Jorge Orlando Forero Gonzlez
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Cruz Roja Colombiana Seccional Meta.
Defensa Civil Colombiana Seccional Meta.
Nixon Contreras Prez - Ingeniero Electrnico.
Pedro Augusto Cruz Rodrguez - Diseador Grfico.
Jorge Humberto Gonzlez Prez - Estudiante de Fsica,
Universidad Nacional de Colombia.
Profesora Clara Ins Perilla Nez.
Profesora Ayde Ospina Nigrinis.
Profesora Sandra Burbano Lpez.
Profesor Fabio Enrique Fajardo Tolosa.
Profesor Pedro Uriel Snchez Zrate.
Profesor Jorge Orlando Forero Gonzlez.
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Agradecimientos
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Resumen
Se disea, con alcances a nivel experimental, un sistema de captacin de
agua atmosfrica como fuente alternativa de abastecimiento individual a
socorristas en operaciones de atencin a desastres naturales. Como base
del componente tecnolgico propuesto se incorporan aplicaciones del
efecto Venturi y el efecto Peltier a un flujo de aire hmedo dentro de una
cmara diseada especialmente para reducir su presin y temperatura
respectivamente, reproduciendo el fenmeno de condensacin de agua.
Se integran fuentes alternativas de energa para sustentar el
funcionamiento del sistema. Definidos los ncleos conceptual y funcional se
desarrollan los ncleos de uso y esttica. Como resultado se presenta un
sistema portable que puede integrarse a sistemas de hidratacin
personales usados en actividades de rescate. Se desarrolla un modelo de
aproximacin funcional del sistema a escala laboratorio.
El dispositivo propuesto es viable y aplicable a otras actividades a partir de
innovaciones incrementales de su eficiencia funcional.
Palabras clave:
Abastecimiento de agua, alta montaa, captacin de agua, bsqueda y
rescate, condensacin, energa fotovoltaica, dispositivos para
emergencias, selva, supervivencia, socorrismo.
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Abstract
An atmospheric water catchment system is designed, with an experimental
level scope, as an alternative source of individual supply for rescue
personnel attending situations of natural disasters. As a base of proposed
technologic component, applications of Venturi effect and Peltier effect are
incorporated to a torrent of moist air within a chamber to reduce,
respectively, its pressure and temperature, reproducing the water
condensation phenomenon. Alternative energy sources are integrated to
sustain the functioning of system. Once defined the conceptual and
functional cores, use and esthetic cores are then achieved. As result a
portable system that can integrate to personal hydration systems, used on
search and rescue operations, is presented. A functional approach to
laboratory scale model is developed.
The proposed device is viable and applicable to another activities, from
incremental innovations of its functional efficiency.
Keywords:
Condensation, emergency devices, high mountain, jungle photovoltaic
energy, search and rescue, survival, water catchment, water supply.
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Contenido
RESUMEN 11
ABSTRACT 13
LISTA DE FIGURAS 17
LISTA DE TABLAS 19
LISTA DE SMBOLOS Y ABREVIATURAS 21
INTRODUCCIN 23
1. PROYECTO 26
1.1 Marco terico 30
1.2 Contexto 31
1.2.1 Desastres naturales 31
1.3 Actividades 33
1.3.1 Autocuidado y bienestar en operaciones 37
1.3.2 Preparacin de misiones 38
1.3.3 Desarrollo de misiones 38
1.3.4 Cierre de misiones 39
1.4 Usuarios 40
1.5 Necesidades 40
1.6 Estado de la tcnica 42
1.6.1 Equipos de proteccin personal y otros 43
1.6.2 Dispositivos de captura de agua 44
1.7 Recursos hdricos atmosfricos 47
1.7.1 Captacin de agua de la atmsfera 47
1.7.2 Adicin de humedad 48
1.7.3 Descompresin 48
1.7.4 Baja temperatura 49
1.8 Recursos energticos renovables 49
1.8.1 Fuentes de energas renovables 50
1.8.2 Acumuladores de energa 51
2. DISEO CONCEPTUAL 52
2.1 Concepto 53
2.2 Requerimientos y determinantes de diseo 53
2.3 Propuestas iniciales 54
2.4 Experimentacin 56
2.5 Propuesta seleccionada 59
2.6 Validacin del concepto 60
2.7 Desarrollo objetual y configuracin del sistema 62
2.7.1 Condensacin 62
2.7.2 Alimentacin energtica 63
2.7.3 Control de funciones 63
2.7.4 Potabilizacin 63
2.7.5 Dispensacin 64
2.8 Factores de usabilidad 64
2.8.1 Relacin ergonmica 67
2.8.2 Funcin y operacin 69
2.9 Factor esttico 72
2.9.1 Visual 72
3. DISEO DE DETALLE 74
3.1 Arquitectura de producto 74
3.1.1 Mdulos 74
3.1.2 Partes y materiales 74
3.1.3 Paquete tecnolgico 75
3.1.4 Atributos de producto 75
3.2 Validacin 76
3.3 Presentacin final del producto 82
3.4 Ficha tcnica 82
3.5 Innovacin 82
3.6 Prospectiva de costos unitarios 83
4. INDUSTRIALIZACIN 84
4.1 Proyeccin ambiental 84
4.2 Estimacin de procesos productivos 86
5.CONCLUSIONES 88
A. ANEXO: Planos y Despieces 90
BIBLIOGRAFA 92
15
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Lista de figuras17
PROYECTO
1-1 Ejemplos de abastecimiento de agua a afectados por emergencias. 26
1-2 Labores de bsqueda y rescate en selva y montaa. 27
1-3 Embarque de equipos y reconocimiento de terreno. 28
1-4 Agua invisible? Fuente Magic Faucet. Wisconsin, EE.UU. 28
1-5 Dispositivos para suministro de agua en sucesos de emergencia pblica. 29
1-6 Relacin entre distintas catstrofes naturales. 30
1-7 Constitucin fsica del territorio colombiano. 30
1-8 Desastres naturales. 31
1-9 Estructura de operacin del SNPAD. 33
1-10 Recurrencia de desastres naturales. 34
1-11 Proceso de gestin de desastres. 36
1-12 Cronograma de intervencin SNPAD. 37
1-13 Reunin de gestin de preparacin en la Cruz Roja. 37
1-14 Reunin de inicio de una operacin SAR. 39
1-15 Divisin de tareas de grupos SAR. 39
1-16 Usuario promedio del proyecto. 40
1-17 Equipos y dispositivos para atencin de emergencias. 42
1-18 Humedad relativa anual en Colombia. 47
1-19 Condensacin natural de humedad. 47
1-20 Adicin de humedad, descompresin. 48
1-21 Radiacin solar anual en Colombia. 50
DISEO CONCEPTUAL
2-1 Etapas de intervencin del proyecto. 52
2-2 Escarabajo negro. 53
2-3 Integracin entre espacios interiores y espacios exteriores. 54
2-4 Desarrollo de contornos y superficies exteriores. 55
2-5 Evolucin de cubiertas. 55
2-6 Banco de prueba, instrumentos de medicin y componentes del sistema. 56
2-7 Montaje en el banco de prueba. 56
2-8 Prueba de ngulos de incidencia entre caudal de aire y celdas T.E. 56
2-9 Componentes del sistema condensador en disposiciones espaciales. 57
2-10 Alternativa de ducto condensador 1 57
2-11 Alternativa de ducto condensador 2 58
2-12 Alternativa de ducto condensador final 58
2-13 Configuracin en tndem para abastecimiento de campamentos 59
2-14 Modelo funcional parcial del dispositivo 59
2-15 Conjunto de componentes. 59
2-16 Volumetras polidricas en productos, vehculos, viviendas y monumentos. 60
2-17 Similitudes entre volmenes polidricos y volmenes orgnicos. 61
2-18 Configuracin de sistema condensador y de sistemas complementarios. 62
2-19 Proceso de condensacin 63
2-20 Morral de hidratacin 64
2-21 Areas de contacto y de sujecin del morral al dispositivo. 65
2-22 Conducto de conexin al reservorio del morral. 65
2-23 Relacin usuario-sistema. 66
2-24 Puntos y ejes de rotacin corporales en marcha. 67
2-25 Marcha con flexiones de espalda innecesarias. 68
2-26 Lmites de flexin-extensin de cuello y limites de abduccin de hombros 68
2-27 Posiciones y movimientos recurrentes en misiones SAR 69
2-28 Modelo de interaccin entre usuario y dispositivo 69
2-29 Preparacin de dispositivos en campamento 70
2-30 Secuencia de uso: activacin, montaje, marcha, bebida, retroactivacin 70
2-31 Operacin de interfaz. Unin de dispositivo a morral con pinza. 70
2-32 Interfaz de comunicacin. Secuencia de indicacin. 70
2-33 Dispositivo operando en modo porttil. 71
2-34 Visualizacin simulada en entornos exteriores. 72
2-35 Dispositivo sobre morral en detalle. 72
DISEO DE DETALLE
3-1 Vistas y dimensiones generales. 73
3-2 Vistas en explosin 73
3-3 Corte de componentes externos. Vista de componentes internos. 74
3-4 Secuencia de sujecin de modelo fsico. Pasos para ductos de agua. 75
3-5 Modelo fsico de dispositivo instalado en morral real. 76
3-6 Ducto de agua del modelo de dispositivo conectado a reservorio de morral. 77
3-7 Modelo fsico de dispositivo sujeto con pinza a morral real. 77
3-8 Pruebas de uso en usuario real. 78
3-9 Prototipo funcional. 79
3-10 Esttica y registro fotogrfico de prototipo funcional. 82
INDUSTRIALIZACIN
4-1 Rueda de LIDS 85
4-2 Producto amigable con el medio ambiente. 86
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Lista de tablas19
PROYECTO
1-1 Necesidades humanas en situaciones de eventos. 41
1-2 Equipos y dispositivos para atencin de emergencias. 42
1-3 Estado de la tcnica: dispositivos para condensacin de agua. 44
DISEO CONCEPTUAL
2-1 Requerimientos energticos de componentes internos. 63
DISEO DE DETALLE
3-1 Materiales y componentes del sistema. 75
3-2 Especificaciones tcnicas de dispositivo. 82
3-3 Costos de produccin. 74
INDUSTRIALIZACIN
4-1 Matriz MET. 84
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Lista de smbolos y abreviaturas
SMBOLOS CON LETRAS LATINAS
Smbolo Trmino Unidad
A Area cm
D Dimetro mm
L Longitud mm
pV Caudal m/min CFM
Q Calor kJ
T Temperatura C
t Tiempo s hr
V Volumen m cc
v Velocidad m/s
21
Copia para correccin 22
Copia para correccin 23
Introduccin
Eventos planetarios cclicos afectan al territorio colombiano, poseedor de
abundantes recursos hdricos El suministro de agua potable durante
eventos catastrficos es un problema logstico muy importante para los
organismos de atencin de emergencias, cuya solucin permitira
concentrar ms esfuerzos en actividades de prevencin, rescate y
reconstruccin. Se ha resuelto tradicionalmente mediante la captacin y
potabilizacin de fuentes superficiales y subterrneas existentes en las
locaciones intervenidas con equipos costosos, voluminosos, contaminantes
y dispendiosos en cuanto a traslado, instalacin, operatividad y
mantenimiento. Recientemente se han desarrollado dispositivos para
captar y potabilizar agua de fuentes atmosfricas en desastre naturales,
son voluminosos y costosos por ser diseados para campamentos de
damnificados. Los socorristas poseen sistemas de hidratacin personal
para labores en terreno, los cuales deben ser recargados frecuentemente
con consecuentes retornos a los campamentos en tiempos necesarios para
otras actividades. Un sistema alternativo de captacin de agua porttil
debe ser diseado como solucin a esta problemtica.
Copia para correccin 24
Objetivos
OBJETIVO GENERAL
Disear un sistema de captacin de agua atmosfrica para complementar
las fuentes de abastecimiento individual en situaciones de desastres
naturales con un alcance a nivel experimental.
OBJETIVOS ESPECFICOS
- Aplicar el efecto termoelctrico Peltier como base del componente
tecnolgico propuesto.
- Integrar fuentes alternativas de energa para sustentar energticamente el
diseo propuesto.
- Identificar las fases de Potabilizacin y Dispensacin de agua como
componentes para desarrollos posteriores o en paralelo a este proyecto.
- Desarrollar un modelo de aproximacin funcional del sistema a escala
laboratorio integrable al equipo porttil de los socorristas.
Copia para correccin 25
METODOLOGA
Se reconocen los usuarios, los contextos, los problemas y las necesidades
potenciales. Se seleccionan socorristas, desastres naturales,
abastecimientos de agua y de energa elctrica para actividades en
lugares con infraestructuras inhabilitadas o ausentes. Se investigan
referentes tecnolgicos sobre condensacin de humedad y energas
renovables aplicables a requerimientos de dispositivos unipersonales y
porttiles de costo asequible. Se investigan principios fsicos y se
seleccionan los componentes que integran la propuesta conceptual: celdas
termoelctricas, ductos de baja presin y celdas fotovoltaicas como
componentes funcionales del sistema. Se busca la configuracin de los
componentes dirigida a optimizar la eficiencia funcional mediante
herramientas digitales para simulacin de flujos. Se desarrolla la
configuracin de los componentes a partir del anlisis de usabilidad y
esttica alrededor del enfoque funcional, teniendo en cuenta la
compatibilidad con los sistemas de hidratacin existentes para socorristas.
Una vez comprobado el funcionamiento asociado a los principios fsicos,
se desarrollo el concepto direccionado la aplicacin del paquete
tecnolgico diseado, en un enfoque de producto final direccionado por
el principio de biommesis y la esttica de segmentacin polidrica,
sucesivamente se realizan las etapas de diseo integral para la
usabilidad, el aspecto esttico, el factor humano y la sostenibilidad
ambiental a partir de energas alternativas.
SIGNIFICADO Y APLICACIN
Beneficia la sostenibilidad ambiental. Ampla el repertorio disponible de
dispositivos de supervivencia humana. Contribuye a mitigar la escasez de
agua que antecede y sucede a mltiples situaciones de emergencia por
desastres naturales.
ALCANCES
- Especificacin de requerimientos y requisitos de diseo.
- Aproximacin funcional del sistema a escala laboratorio.
- Compilacin de documentos de registro de proceso y datos generados.
LIMITACIONES
- Actividades al aire libre desarrolladas por socorristas.
- Duracin promedio de las actividades individuales de socorrismo.
- Consumo de agua necesario para la hidratacin adecuada en
actividades al aire libre.
- Condiciones ambientales extremas de entornos afectados por desastres
naturales.
- Contenido de humedad en el aire segn localizacin y hora diarias.
- Procesos fsicos relativos a la condensacin de humedad.
- Portabilidad del sistema completo.
- Disponibilidad de recursos energticos renovables segn localizacin y
hora diarias
- Consumo energtico de los sistemas elctrico y electrnico.
- Capacidad de alimentacin energtica de las bateras y consumo de los
componentes.
- Eficiencia energtica del sistema electrnico a partir del control integrado
de operacin.
Copia para correccin 26
1. Proyecto
Debido a la ubicacin geosfrica de nuestro pas, dentro de la zona
ecuatorial tropical y sobre los lmites de tres placas tectnicas, la exposicin
a los ocasionales efectos cclicos de todos los procesos atmosfricos,
hidrosfricos y litosfricos provoca nefastas reacciones en la bisfera local.
En zonas rurales y despobladas, las redes de distribucin e interconexin
de agua, gas y electricidad pueden sufrir daos que son relativamente
rpidos de detectar y reparar. Sea por la rotura de tuberas y cables o por
la suspensin e intermitencia del funcionamiento de plantas de bombeo y
subestaciones de transmisin. Esta infraestructura fsica, en muchos
municipios y ciudades ha sido construida posteriormente al surgimiento de
las zonas residenciales, comerciales e industriales. Algunas de las zonas
residenciales, como las establecidas sin la planificacin adecuada cerca
de zonas de riesgo moderado o elevado, son susceptibles de fallar ante
inundaciones, incendios, sequan, ventiscas, derrumbes, o sismos.
Cesa entonces el suministro de servicios necesarios, dejando a los
pobladores propensos al aislamiento y la indefensin por varios das. La
escasez repercute en la insatisfaccin de varias necesidades como
hidratacin, refrigeracin, coccin, saneamiento, comunicaciones,
iluminacin, seguridad y movilidad, las cuales no atendidas prontamente
crean las condiciones para la aparicin de epidemias, incomunicacin,
hambruna, aislamiento, inseguridad y disturbios.
Muchos de los suministros y recursos destinados a cubrir tales carencias
son trasladados desde otros lugares. El acceso al sitio de emergencia
generalmente se dificulta al emplear distintas modalidades de transporte:
por va terrestre intermitencias de trnsito debido a la afectacin de la
infraestructura vial; por va area sobrecostos y ausencia de infraestructura
para vuelos adecuada; y por va acutica la innavegabilidad de algunos
tramos. Combinar varias modalidades de transporte aade ms
complejidad a las labores de logstica y coordinacin del personal de
emergencias.
Figura 1-1: Ejemplos de abastecimiento de agua a afectados
por emergencias ambientales. (DCC, CRC)
Copia para correccin 27
La bsqueda de supervivientes fuera de zonas pobladas, en zonas
selvticas o zonas montaosas durante incidentes como avalanchas,
extravo de excursiones, accidentes vehiculares (tanto areos como
terrestres), implica para el socorritsta una accin individual ms
prolongada. Una despensa de agua que renueve contantemente su
contenido ampliar los rangos temporales y espaciales de accin y
alcance para mejorar la efectividad de su labor.
La limitacin de acceso geogrfico y el desabastecimiento temporal de
recursos bsicos en las zonas pobladas afectadas durante el suceso de
catstrofes naturales o artificiales dificultan, al personal de las entidades
de atencin de emergencias, las actividades de recuperacin,
acondicionamiento y restitucin de las condiciones (infraestructura fsica y
social) de habitabilidad (transporte, vivienda, alimentacin, salubridad,
seguridad) rpidamente.
Figura 1-2: Labores de bsqueda y rescate en selva y montaa.
(H. Daz. CRC.)
Copia para correccin 28
Otorgar a la sociedad, desde la disciplina del diseo industrial,
alternativas autnomas respecto al suministro de agua ante imprevistos
naturales, concebir un dispositivo basado en tecnologas de produccin
energtica alternativa y tecnologas para colectacin de agua a bajo costo
mediante el desarrollo un sistema artificial capaz de obtenerla,
procesarla, almacenarla y dispensarla en el lugar requerido, sin depredar
otros recursos naturales, ni depender de infraestructuras vulnerables o de
intereses comerciales.
Crear conciencia en la sociedad sobre las ventajas de las tecnologas de
energa alternativas en necesidades y situaciones de importancia vital.
Solucionar la necesidad de abastecimiento de agua como recurso
prioritario para labores de emergencia en poblaciones afectadas por
desastres naturales. Promover, en las entidades de atencin de desastres,
la gestin de nuevas estrategias para la innovacin de procedimientos y
equipos empleados en sus operaciones. Reducir los procesos logsticos, los
presupuestos y los tiempos de una operacin para atencin de
emergencias y desastres naturales.
Portabilidad y modularidad, desarrollar un paquete tecnolgico de
tamao compacto y liviano para luego adaptarlo a dispositivos de
potabilizacin y dispensacin existentes en una actividad donde la
movilidad personal a campo traviesa es indispensable.
Figura 1-3: Reconocimiento de terreno y Embarque de equipos.
(RK. RIA Novosti.)
Figura 1-3: Acceso a acuferos subterrneos. (UNGRD) Figura 1-4: Agua omnipresente? Magic Faucet. Wisconsin, EE. UU.
Copia para correccin 29
Figura 1-5: Dispositivos para almacenamiento y potabilizacin
de agua en sucesos de emergencia pblica.
Equipos operados por la Defensa Civil Colombiana y la Cruz Roja
Colombiana.
Copia para correccin
Figura 1-7:
Constitucin fsica del
territorio colombiano.
Ubicacin sobre el
lmite de tres placas
tectnicas y bajo una
corriente de vientos
alisios. (Elaboracin
propia a partir de
mltiples fuentes
visuales audiovisuales)
Figura 1-6:
Relacin entre distintas
catstrofes naturales.
(Elaboracin propia)
30
ATM
SFERA
BISFERA
ARE LF ITS
A
RE
FS
R
DIH
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Sism
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na
car
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sot
om
era
M
esnoicadnu
nI
Incendio
sDeslizamiens ot
Sequa
s
Vendavales
La localizacin planetaria del territorio Colombiano coincide con la
recurrencia de procesos atmosfricos, hidrosfricos y litosfricos de escala
planetaria cuyos efectos aislada o combinadamente exceden en ocasiones
la capacidad adaptativa de la bisfera local. Actualmente, junto a proceso
de origen humano, continan configurando su territorio.
La actividad humana en el territorio y en el planeta tambin interfiere en la
estabilidad de aquellos procesos cclicos.Unido a lo anterior se viene
presentando el expansivo y desorganizado establecimiento de nueva
infraestructura dentro de entornos naturales no aptos para tal fin, motivado
por el desfase entre el aumento de la poblacin humana y la disponibilidad
de oportunidades y recursos para integrarla completamente a entornos
sociales-econmicos-culturales ya establecidos.
Muchos factores antrpicos unidos a las condiciones naturales dan pie a la
presentacin de desastres naturales (ver Figura 1-4).
1.1 Marco terico
Copia para correccin 31
Los contextos naturales poseen procesos cuyas dinmicas no estn
sincronizadas con los procesos de los contextos humanos. Tales dinmicas
provocan amenazas que en ocasiones exceden la capacidad de
asimilacin de cada ecosistema. Surge entonces un desastre. La Figura 1-5
muestra la recurrencia de desastres naturales en el territorio colombiano.
A continuacin se presenta de forma sucinta los potenciales desastres a los
cuales est expuesta la poblacin en Colombia.
Huracanes
Estos eventos, con gran potencial
de daos para la poblacin, tienen
probabilidad de ocurrencia en la
regin Caribe y las reas insulares.
Los efectos indirectos se encuentran
asociados a inundaciones y
deslizamientos, no solo en la zona
costera.
Inundaciones
La amenaza socio-natural" de
mayor afectacin en la historia
reciente del pas, caracterizada
por su alta recurrencia, las grandes
e x t e n s i o n e s t e r r i t o r i a l e s
involucradas, las reas y las
p o b l a c i o n e s d e m a y o r
susceptibilidad a este tipo de
fenmeno.
Vendavales
Las emergencias asociadas a este
tipo de fenmenos se encuentran
entre las ms recurrentes en el pas
(despus de las inundaciones y
movimientos en masa) que han
generado mayor afectacin,
teniendo en cuenta su recurrencia.
Sequa
Injerencia directa en la reduccin y
p r d i d a d e a c t i v i d a d e s
agropecuarias, problemas de
desabastecimiento de agua para
consumo humano y en general una
serie de problemas ambientales de
alto impacto.Aun cuando este
f e n m e n o s e e n c u e n t r a
es t rechamente l igado a los
procesos de variabilidad climtica
q u e c o n s e r v a n c i e r t o
compor tamien to c c l i co , e l
incremento acelerado en los efectos
generados por sequa en el pas es
una amenaza.
1.2 Contexto 1.2.1 Desastres naturales
Figura 1-8: Desastres naturales.
Copia para correccin 32
Incendios forestales
Estos eventos han aumentado su
recurrencia e intensidad en los
ltimos aos, afectando grandes
r e g i o n e s d e l p a s , y
especficamente zonas de especial
inters ambiental, como son los
territorios protegidos del Sistema
Nacional de reas Protegidas -
SINAP - , adicionalmente otros
sectores como el abastecimiento de
agua y alimentos en zonas crticas.
Deslizamientos
De alta recurrencia en diferentes
reg iones de l pa s ( t ras las
inundac iones ) , aun cuando
gene ran a f e c t a c i one s ms
localizadas territorialmente, ha
repercutido en graves daos de
infraestructura de viviendas, de
vas, etc.
Erupciones volcnicas
La actividad volcnica en el pas se
ha asociado histricamente a los
desastres de mayor impacto, tanto
por su caracterstica de evento
sbito o impredecible, como por la
severidad en la afectacin sobre el
territorio y las comunidades.
A c t u a l m e n t e e n C o l o m b i a
permanecen en actividad 20
volcanes.
Sismos
Reconocidos por la severidad de
afectacin sobre la poblacin y
e s p e c i a l m e n t e s o b r e l a
infraestructura de las zonas de
influencia directa, viviendas, lneas
vitales y en general toda aquella
que permite dar continuidad a la
dinmica socioeconmica y
cultural, como se ha ratificado en
diversos eventos desastrosos en la
historia del pas. Se reconoce la
imposibilidad de predecir el tiempo
o la localizacin de su ocurrencia,
por lo que se considera como una
amenaza prioritaria.
Maremotos
Las costas Caribe y Pacfica
Colombianas estn expuestas a sus
consecuencias aunque los anlisis
de la amenaza se han desarrollado
s o l o e n l a C o s t a P a c f i c a
colombiana debido a poseer el
mayor potencial de ocurrencia.
Figura 1-8 (Continuacin) Figura 1-9: Estructura de operacin del SNPAD. (SNPAD, 2010)
Copia para correccin
1.3 Actividades33
COMIT NACIONAL
Presidente de la Repblica
Ministros: Interior, Hacienda, Salud, Comunicaciones, Transporte, Medio A.
Representantes Presidente: Camacol, Sociedad Col. de Ing. Constructores
Director General para la Prevencin y Atencin de Desastres (DGPAD)
JUNTA CONSULTORA FNC
Presidente de la Repblica
Ministros: Interior, Hacienda, Salud, Comunicaciones, Transporte, Agricultura.
Superintendente Bancario.
Secretario General de la Presidencia de la Repblica.
Director Defensa Civil Colombiana
Director Cruz Roja Colombiana
Director General para la Prevencin y Atencin de Desastres (DGPAD)
Representante Legal de Fiduciaria
Fondo Nacional de Calamidades (FNC)
COMIT OPERATIVO NACIONAL
Director Defensa Civil Colombiana
Delegados: Min. de Salud, Cruz Roja Colombiana, Junta Nal. de Bomberos
Secretario un funcionario de la Defensa Civil
Direccin de Gestin
de Riesgo
Junta Nacional de
Bomberos
Delegacin Nacional
Delegacin
Departamental
Cuerpo de Bomberos
Sistema Integrado de
Informacin
Sistema Nacional de
Comunicaciones
Alcalde Ciudad Capital
COMITS REGIONALES PARA PREVENCIN Y ATENCIN DE DESASTRES
COMIT TCNICO NACIONAL
Director General Prevencin y Atencin de Desastres (Presidente) CNT
Ministerios: Defensa, Salud, Transporte, Agricultura, Medio Ambiente.
Funcionarios designados de DNP, Defensa Civil Colombiana, Ideam, INAT, Telecom,
Inurbe, SENA, Ingeominas, IGAC, Cruz Roja Colombiana, Invemar.
Delegado Junta Nacional de Bomberos, Secretario CTN: funcionario DGPAD
Invitados
Comisiones Nacionales Asesoras
Microcuencas y
Saneamiento Ambiental
Educacin
Embalses y Presas
Planeacin de Desarrollo
y Medio Ambiente
Riesgo Ssmico y
Volcnico
Incendios Forestales
Fenmeno del Pacfico
Comisin Asesora
Permanente para el
Rgimen de
Construcciones
Sismoresistentes
Comisin Tcnica
Comandante: Brigada o Unidad Militar, Polica Nal., Cuerpo de Bomberos
Directores: Servicios Seccionales de Salud, Corp. Reg. Autnoma, Defensa C.
Colombiana, Cruz Roja Colombiana
Dos representantes del Gobernador
Secretario CREPAD: jefe de Planeacin.
Asentamientos Humanos
y Vivienda
Salud
Programas Masivos
Riesgos Industriales y
Tecnolgicos
Maremotos o Tsunamis
Mapas de amenaza
CTN - PNC
Contra Derrames de
Hidrocarburos, Derivados
y Sustancias Nocivas
CASH - Comisin de Agua, Saneamiento e Higiene
COMITS LOCALES DE PREVENCIN Y ATENCIN DE DESASTRES
Comisin Educativa
Comisin Operativa
Comisin Tcnica
Invitados
Director DGPAD
La previsora S.A.
Invitados
Director DGPAD
Invitados
Gobernador
Comisin Educativa
Alcalde Municipal (Presidente CLOPAD)
Comandante: Brigada Militar, Polica Nacional, Cuerpo de Bomberos
COMUNIDAD
Servicios Nacionales
Red Sismolgica Nacional
Observatorios vulcanolgicos
Red Alerta Hidrometeorolgica
Observatorio Sismolgico de
Occidente OSSO
Red Satelital para la Vigilancia
de Huracanes
Red Deteccin Maremotos
Catlogo Nacional
Equipos y Expertos
Control de Derrames
PNC
Comisin Operativa
Directores: Jefe Servicio Seccional de Salud.
Representante de: Defensa Civil Colombiana, Cruz Roja Colombiana.
Dos representantes del Alcalde.
Secretario CLOPAD: jefe de Planeacin.
Copia para correccin 34
La Seguridad Territorial es un concepto de reduccin del riesgo. Como
principio dicta que la dinmica de los ecosistemas no ser una amenaza
contra las comunidades humanas mientras nuestra propia dinmica no
constituya una amenaza contra ellos. (ONU - EIRD, 2008, pg 91) Debe
permitir a comunidades y a ecosistemas incrementar su resiliencia y su
resistencia ante amenazas naturales, socio-naturales (como las derivadas
del cambio climtico) o antrpicas (como accidentes industriales o
conflictos armados). Surge de la complementariedad entre la seguridad
para seis reas (SNPAD, 2010, pg.17) :
Seguridad y soberana alimentaria
Garantiza la capacidad que tiene un territorio para ofrecer a sus
habitantes los alimentos bsicos que requieren para mejorar la calidad y
dignidad de vida. (Ibd. p.18)
Seguridad ecolgica
Garantiza la posibilidad de evitar que las dinmicas de los ecosistemas y
las comunidades se amenacen recprocamente. Tambin es la capacidad
de la comunidad de preservar los ecosistemas de la naturaleza, para para
garantizar de manera sostenida, los recursos que requiere para mejorar la
calidad de vida (Ibd. p.18).
Seguridad social
Garantiza las relaciones sociales entre los miembros de una comunidad: la
solidaridad, la reciprocidad y los sentidos de pertenencia e identidad. la
seguridad cultural, y la capacidad de los habitantes para apropiarse
simblicamente de la misma. Incluye los temas de empleo, de vivienda y de
atencin mdica preventiva y curativa. (Ibd. p.18)
Seguridad econmica
Capacidad del territorio, del Estado y de la sociedad, de ofrecer, en
condiciones de equidad, acceso a sus habitantes a la produccin y a la
distribucin de riqueza, de bienes y servicios para la satisfaccin de sus
necesidades. Considera tambin los ejes de productividad y
competitividad de una regin. (Ibd. p18)
es para garantizar el respeto a sus derechos humanos. (Ibd. p.18)Figura 1-10: Recurrencia de desastres naturales. (SNPAD, 2010)
Copia para correccin 35
En los ltimos aos una recesin financiera global golpe a las economas
de muchas naciones afectando negativamente a sus ciudadanos. Los
efectos derivados contribuyen al incremento de la vulnerabilidad ante
riesgos de desastre, como la migracin forzosa de comunidades hacia
terrenos vulnerables o la no implementacin de especificaciones
adecuadas en infraestructuras existentes y nuevas para resistir los efectos
de amenazas presentes. (Ibd. p.21)
Para muchas comunidades el conflicto armado constituye una amenaza
ms inmediata, concreta, tangible, preocupante y menos manejable que
las amenazas de origen natural. En muchos casos la gestin de riesgos de
desastre se debe llevar a cabo en escenarios de conflicto armado (real o
potencial). En muchas zonas colombianas este conflicto est vinculado a
grandes extensiones de suelo dedicadas a cultivos de uso ilcito, lo que
representa amenazas al equilibrio ecolgico de los ecosistemas por
cambios en el suelo (deforestacin, quemas, contaminacin de suelos y
aguas, fumigaciones masivas, etc.), deterioro de la seguridad alimentaria
y efectos nocivos sobre la convivencia social. La DGR divide en dos grupos
las amenazas de riesgos naturales, el primero corresponde a aquellas que
por su impacto ocasionan grandes prdidas de vidas, como erupciones
volcnicas, sismos, tsunamis y ciclones tropicales/huracanes; el segundo
corresponde a aquellas que ocasionan menores prdidas de vidas, como
inundaciones, vendavales, sequias e incendios forestales. Divisin
realizada con el fin de orientar las inversiones en preparativos para salvar
vidas humanas.
Gestin correctiva
O gestin compensatoria reduce el riesgo existente producto de procesos
histricos y comprende mecanismos como reordenamiento territorial,
recuperacin ambiental, reestructuracin de infraestructura y lneas
vitales, reordenamiento en suelo
agrcola, entre otros. (Ibd. p.19)
Seguridad energtica
Capacidad del territorio de ofrecer a la sociedad acceso a fuentes
energticas para su funcionamiento sin que su obtencin o uso afecten
negativamente a comunidades o ecosistemas. (Ibd. p.18)
Seguridad jurdica-institucional
Capacidad de un territorio para ofrecer a sus habitantes un Estado con
carcter de servicio pblico al cual puedan acceder equitativamente todas
las personas. Se refiere a la existencia de reglas de juego inalterables por
intereses particulares y circunstanciales de los sectores dominantes, y la
certeza de que la sociedad posee mecanismos eficaces para garantizar el
respeto a sus derechos humanos. (Ibd. p.18)
Las amenazas de riesgos naturales constituyen expresiones complejas de
dinmicas que no ocurren aisladamente. Una amenaza puede
desencadenar una serie de amenazas secundarias que muchas veces
pueden resultar ms peligrosas para el territorio y sus habitantes que la
amenaza principal. Por ejemplo, en una parte del territorio de la Costa
Caribe, son prioritarios los preparativos para los efectos directos de un
Cicln, mientras para otra parte del territorio lo son para sus efectos
secundarios, las inundaciones. En consecuencia, un territorio debe estar
preparado para resistir los efectos de la amenaza principal o
desencadenante y de los mltiples tipos de amenaza secundaria que se
pueden desencadenar.
Normalmente un territorio no est expuesto a un solo tipo de amenaza,
sino a mltiples amenazas que pueden materializarse de modo simultneo
o concatenado (como el caso de las alteraciones del orden pblico que
siguen a un terremoto), o de manera totalmente independiente. Una
poblacin, por ejemplo, puede ser afectada por un sismo y meses despus
por un ataque armado, cuyos efectos a veces pueden resultar ms
destructivos para la infraestructura fsica, las dinmicas econmicas, el
tejido social y el nimo de la comunidad, que los efectos de la primera
afectacin.
Existen como referencia documentos que establecen las amenazas, las regiones prioritarias, los preparativos y las intervenciones a realizar, relacionados
con situaciones de desastre, como el Documento Pas - DP 2010 del Sistema Nacional de Prevencin y Atencin de Desastres o el documento Gestin del
Riesgo de Desastres Hoy publicado por las Naciones Unidas Secretaria de la Estrategia Internacional de Reduccin de Desastres (ONU - EIRD)
Copia para correccin 36
Para la actuacin en desastres que requieren ayuda de la comunidad
internacional, la Organizacin de Naciones Unidas (ONU), a travs de su
Oficina de Coordinacin de Asuntos Humanitarios (OCHA) articula los
organismos de socorro interventores. En el caso de ser afectado por un
desastre, el pas a travs de su gobierno solicita ayuda a la ONU, quien
despliega entre 12 y 48 horas, un equipo de profesionales en la
administracin de desastres UNDAC (Evaluacin y Coordinacin de
Desastres de las Naciones Unidas) que realiza una evaluacin rpida de
las necesidades prioritarias y apoya a las autoridades nacionales y al
coordinador residente de la ONU para coordinar la ayuda internacional
en el sitio.
La prevencin de desastres, la asistencia a los damnificados y la
reconstruccin incumben principalmente a las autoridades pblicas de
atencin de desastres.
Antes de iniciar cualquier accin humanitaria de Reduccin, Respuesta y
Recuperacin, se verifican las condiciones de seguridad en la zona, el
buen funcionamiento de los elementos, equipos o recursos logsticos, la
identificacin y representatividad del personal. La actividad debe estar
debidamente reportada y registrada en cada organismo se socorro. El
cronograma de la Figura. 1-6, pronostica la relacin impacto y
recuperacin respecto al tiempo para estabecer las fases de intervencin
en un evento .
Se tendrn en cuenta todas las normas y medidas de seguridad para
actividades en zonas de riesgo para asegurar las condiciones de acceso a
las comunidades.
Frente a incidentes y/o accidentes que afecten o pongan en riesgo la
misin humanitaria el personal Institucional y a la poblacin civil, se
suspenden indefinidamente las actividades desarrolladas localmente,
hasta cuando dicha situacin de seguridad sea resuelta con el fin de
garantizar la atencin adecuada y la proteccin general del personal
Institucional y de la poblacin civil.
Gestin prospectiva
Evita la generacin de nuevos riesgos en zonas y reas que no han sido
desarrolladas, con el fin de determinar formas de ocupacin seguras en el
sentido que se evite y/o regule la ocupacin de reas propensas a la
ocurrencia de amenazas. Incluye mecanismos como ordenamiento
territorial, reglamentacin constructiva. (Ibd. p.19)
Gestin reactiva
Se reconoce la probabilidad de enfrentar situaciones de emergencia y/o
desastre imprevistas por los dos anteriores para lo cual se requiere un
proceso de fortalecimiento a la capacidad de respuesta de las
comunidades e instituciones. (Ibd. p.20)
Figura 1-11: Proceso de gestin de desastres. (SNPAD, 2010)
EVENTO
Respuesta
Alerta
DESARROLLO
GESTIN REACTIVA
GEST
IN
PROS
PECT
IVA
G. PROSPECTIVA-CORRECTIVA
G. P
RO
SPECTIV
A-R
EACTIV
A
Rehabilitacin
Preparacin
Mitigacin
Reconstruccin
Prevencin
Copia para correccin 37
1.3.1 Autocuidado y bienestar en operaciones
Adems de las consideraciones de seguridad referentes a identificar,
reducir, mitigar y/o controlar los riesgos en las reas donde se desarrollan
las actividades de Bsqueda y Rescate, se deben aplicar medidas que
permitan a los rescatistas mantener el nivel de alerta y de actividad
adecuada. Las falencias en estos puntos limitarn la accin del grupo
SAR, retardarn el logro de los objetivos, podran generar condiciones de
inseguridad, y en algunos casos exigirn el ingreso de personal de relevo
antes de lo planeado.
Figura 1-13: Reunin de gestin de la Unidad Nacional para la
Gestin del Riesgo de Desastres. (UNGRD)
El contacto con grupos armados organizados se debe reportar, siempre
que no est programado o autorizado previamente por los estamentos
superiores de las entidades de socorro. nicamente podrn ser realizados
por las personas designadas para tal fin por parte de la Direccin General
de Socorro Nacional en coordinacin con estos.
Finalizadas las actividades, se evala el impacto de la labor para
identificar las fortalezas y las debilidades de la operacin.
Figura 1-12: Cronograma de intervencin SNPAD. (DPAD - SNPAD, 2006)
Gravedad
de la
situacin
Nivel
inicial
de control
Control
de la
situacin
12 Hrs
Daos
Prdidas
Lesionados
Muertes Prdida de
vivienda
Colapso de
servicios
2
3
4
5
1
Problemas de
alojamiento
Crisis
alimentaria
Problemas de
salud, bienestar
y saneamiento
Problemas de
sostenibilidad
y desarrollo
Fase Crtica
Impacto Recuperacin
Situacin de emergencia a partir del impacto
Evolucin del evento en funcin de la atencin efectuada
Fase de Estabilizacin Fase de Recuperacin
24 Hrs 48 Hrs 1ra Semana 1er Mes
1. Se han efectuado las acciones de salvamento iniciales para atender las vctimas directas del evento.
2. Se coordinan los apoyos alimentarios y de implementos esenciales para el bienestar de las familias
afectadas as como para el refugio temporal durante las primeras horas, se efecta la restitucin parcial de
los servicios esenciales (agua y energa). Se activan los planes sectoriales requeridos en funcin de la
situacin.
3. Se inicia el abordaje de los problemas de salud y bienestar de la poblacin afectada, en prioridad a las
patologas predominantes en funcin a la situacin.
4. Se aplican las acciones de saneamiento requeridas para evitar el incremento de vectores y el contagio de
enfermedades.
5. Se coordinan e implementan las alternativas para el alojamiento temporal de las familias afectadas.
Copia para correccin 38
Alimentacin e hidratacin: Debe cumplir con condiciones de salubridad y
sostener el alto gasto energtico que implican las actividades de Bsqueda
y Rescate. En condiciones ideales se contara con un servicio de cocina que
administre la alimentacin, pero cada grupo SAR debe estar en capacidad
de hacerlo por s mismo cuando sea necesario. La hidratacin del personal
debe adaptarse a las condiciones especficas del medio en que se est
trabajando. En general, se debe anticipar a que las personas manifiesten
tener sed, y debe suplir tanto lquidos como electrolitos.
Las fases de bsqueda, rescate y evacuacin de una operacin de
emergencia abarcan: Evacuacin preventiva de poblaciones amenazadas
cuando existe una alerta justificada respecto de un desastre inminente;
Actividades de bsqueda y rescate en la fase inicial de la emergencia;
Prestacin de primeros auxilios a los lesionados; Transporte de heridos o
enfermos a otras instalaciones sanitarias; Evacuacin de quienes han
perdido su hogar a refugios temporales; Provisin de alimentos, agua y
artculos de emergencia.
Es importante conocer el periodo de actividad tanto de cada persona como
de cada uno de los grupos involucrados. Este periodo es el intervalo de
tiempo en el que un voluntario desarrollar las tareas asignadas en una
misin. Pueden ser horas, das, semanas o meses, y depende de los
objetivos de la misin, de las instalaciones y servicios disponibles, y del
desgaste fsico y/o emocional (se relaciona con los periodos de
trabajo/descanso y con la carga mental de la labor).
Los integrantes de la operacin conocen los objetivos de la misin, los
riesgos identificados, el grado de amenaza representado y las rutas de
evacuacin. Tambin las jerarquas y niveles de mando. Se hacen
reuniones de apertura peridicas comentando avances y cambios
presentados, adems de reuniones de cierre.
1.3.3 Desarrollo de misiones1.3.2 Preparacin de misiones operaciones
Adems de las consideraciones de salud ocupacional y los protocolos de
seguridad fsica, dependiendo de la duracin de la intervencin, la zona
de actividad se analiza para identificar rutas de acceso y de evacuacin,
caractersticas del relieve, puntos de encuentro, puntos de abastecimiento
de agua, alimentos, equipos, etc.; clima general y condiciones climticas
actuales, centros poblados e historial de emergencias en el rea.
En toda actividad, es necesaria la cartografa adecuada, donde adems
de los puntos de referencia y las vas principales, se tenga sealado lo
mencionado en el listado.
Cada voluntario cuenta con los uniformes y distintivos apropiados, adems
de un seguro vigente de accidentes institucional.
Autonoma grupal
Se refiere a la cantidad de tiempo que se puede operar sin recibir apoyo de
otras entidades, o de personas externas al grupo SAR. En general no deben
convertirse en una carga para las instituciones locales o para las
comunidades afectadas. Se debe garantizar la autonoma al menos por 7
das en: Comunicaciones; Logstica de desplazamiento; Alimentacin e
hidratacin; Alojamiento; Recursos econmicos; Personal y recursos
fsicos para actividades SAR y para atencin en salud.
Instalaciones y servicios
Dependern de las posibilidades que ofrezca la regin y del presupuesto
disponible. En muchos casos se pueden lograr mejoras sustanciales a
medida que avanza la operacin.
Alojamiento: provee a los voluntarios descanso fsico y mental. Debe
escogerse previamente, y estar cerca del rea de trabajo; contar con un
estudio previo de seguridad; estar aislado de los ruidos de la zona de
trabajo; contar con suficientes espacios de descanso; contar con servicios
bsicos como instalaciones sanitarias y agua corriente.
Copia para correccin 39
Ante riesgos incontrolables que amenacen la integridad de los socorristas,
se debe suspender la operacin mientras los especialistas los controlan. En
ningn momento se arriesga la vida de los socorristas. El personal
participante es observado para identificar signos tempranos de fatiga y/o
estrs para realizar los correctivos necesarios. Los vehculos no deben
movilizarse con sobrecupo, ni con pasajeros por fuera de los espacios
diseados para ellos.
Al cerrar las misiones, se procede con la evacuacin del personal
participante, la recoleccin de insumos y equipos seguida de su limpieza y
preparacin para posteriores operaciones, una reunin de cierre. All se
informan los motivos de finalizacin de la actividad, los resultados y las
acciones que siguen a partir de ese momento, se unifican los informes
parciales en un solo informe final y se analiza la actividad para identificar
lo bueno y lo mejorable.
1.3.4 Cierre de misiones
Figura 1-15: Divisin de tareas de Grupos SAR. (DPAD - SNPAD, 2006)
Al principio de la intervencin, se deben tener claras las lneas de
coordinacin, un coordinador de operaciones controla los aspectos de
seguridad. Antes de iniciar las actividades, los coordinadores de
seguridad tienen presente: repasar las seales (acsticas y visuales)
establecidas para detener las labores, evacuar el lugar, y para cuando sea
posible retornar el trabajo, cuando se requiriere la evacuacin del lugar. El
uso de los Equipos de Proteccin Personal (EPP) adecuados para el evento
es obligatorio para todo el personal que est en el rea de trabajo. Los
permetros del evento o reas de trabajo asignadas deben ser demarcados
y se debe controlar el ingreso de personas. Los vehculos de emergencia
pueden hacer parte de la sealizacin, creando un permetro seguro.
Los equipos y herramientas son utilizados en labores para las cuales fueron
diseados, y deben ser empleados con amplios mrgenes de seguridad.
Durante las acciones de bsqueda y rescate (SAR o BYR), se debe contar
con los dispositivos para la actividad a desarrollar.
Figura 1-14: Reunin de inicio de una operacin SAR. Ac en
estructuras colapsadas. (CRC)
Bsqueda Rescate Mdico Logstico Especializado
Bsica
Canina
Tecnolgic
Espacios
confinados
Rescate
minero
Evaluacin de
estructuras
Materiales
peligrosos
Atencin pre
hospitalaria
Mdulos de
estabilizacin
y clasificacin
Estructuras
colapsadas
Vehicular
Alturas
Abastecimiento
Comunicaciones
Transporte
Montaa
Selva
Helicoporta
COMPONENTES DE LOS GRUPOS DE BSQUEDA Y RESCATE
Copia para correccin Copia para correccin 40
1.5 Necesidades
Una situacin de supervivencia es aquella en que un evento altera el
transcurso normal de la vida diaria, interrumpiendo el cubrimiento de las
necesidades bsicas, obligando a la persona a emplear formas diferentes
a las usuales para mantenerse con vida y para satisfacer sus necesidades
bsicas.
Antes de una misin, el mantenimiento de un adecuado estado fsico que
permita sobrellevar las exigencias propias de la atencin de emergencias
y desastres, es responsabilidad de cada voluntario, al igual que la tenencia
de un seguro mdico vigente y un esquema de vacunacin. Las instituciones
dispondrn de la Historia Clnica Ocupacional de cada voluntario, para
determinar su pertinencia en una movilizacin segn las condiciones de
cada situacin de emergencia.
Durante de una misin se garantiza la atencin mdica en el sitio para el
personal y se procura la observacin de su condicin de salud, tanto fsica
como mental. Al interior de los grupos SAR los integrantes velan por el
bienestar de cada uno de los compaeros; en lo posible se cuenta con un
grupo de atencin en salud enfocado nicamente al personal.
Despus de una misin, se deben realizar exmenes mdicos y sicolgicos
que permitan identificar necesidades de atencin.
En condiciones de supervivencia es vital entender algunos efectos y
aspectos del medio sobre el organismo, como Altitud, Temperatura,
direccin y velocidad de Vientos, Lluvias, Humedad , y Cobertura vegetal.
Planeacin
Se debe analizar las causas de la situacin, el nmero y el estado actual de
las personas y los equipos a disposicin para proceder a crear una
estrategia de supervivencia ante los problemas relevantes derivados de la
permanencia en el lugar.
Refugio
Si su construccin es requerida, se har en funcin del ambiente a aislar y
del tiempo a permanecer. El tiempo de preparacin del refugio debe ser
proporcional al tiempo de utilizacin. No siempre ser necesario
construirlos, tambin se debe evaluar la opcin de utilizar estructuras como
vehculos, o cuevas naturales.
Se elige a quienes estn preparados y entrenados para intervenir
adecuadamente en estas situaciones. El personal encargado de atender, un
evento de desastre en contacto directo con el escenario, generalmente se
compone de voluntarios. Personas naturales que voluntariamente
cooperan para el cumplimiento de la misin humanitaria a travs del
desempeo de actividades de los organismos de emergencias. Prestan
dicha cooperacin de forma continuada con un nmero mnimo de horas
mensuales de servicio, luego de aprobar el proceso de formacin bsica y
recibir la graduacin correspondiente. Los Voluntarios se clasifican en
Voluntarios de Base, Voluntarios de Apoyo y Voluntarios Directivos. (CRC -
CICR, 2012)
El usuario de este proyecto ser una persona mayor de 16 aos, con
estatura mayor a 1.55 m y peso mayor a 55 Kilogramos, resistencia fsica
con capacidades para superar 4 horas en caminatas o actividades al aire
libre en distintos pisos trmicos a distintas horas del da y en todo tipo de
climas. Condiciones de resistencia fsica y mental mediana o altamente
aptas para el tipo de actividades a desempear, entre otras, de simulacros,
educativas, comunitarias, de relaciones pblicas en medios de difusin y
comunicacin, de recoleccin de fondos y directivas.
1.4 Usuarios
Figura 1-16: Usuario promedio del proyecto. (DCC, CRC)
Copia para correccin 41
Copia para correccin
NECESIDAD SOLUCIONES LOCALES SOLUCIONES ASISTIDAS
AGUA Superficial,subterrnea,atmosfrica
Purificacin
Camiones cisterna
Embotellados
ALIMENTOS
FRESCOS
Reservas almacenadas
Preservacin
(sal, refrigeracin, vaco)
Enlatados
Conservas
Refrigeracin
SERVICIOS
MDICOS
Primeros auxilios
Tratamientos bsicos
Equipos bsicos
Mdicos especializados
Equipos especializados
SERVICIOS
SANITARIOS
Recoleccin de desperdicios
Pozos
Servicios funerarios
Productos de aseo
Baos porttiles
VESTIMENTA Reuso de vestimentas
Adaptacin de vestimentas
Vestimenta utilitaria
Impermeables
Mantas
REFUGIO Recintos pblicos
Campamentos
Tiendas
Campamentos porttiles
ENERGA Lea
Biomasa
Bateras
Combustibles
Bateras
Plantas generadoras
SEGURIDAD Iluminacin nocturna Personal de vigilancia
COMUNICACIN Telfonos celulares Radiotelfonos
Telfonos satelitales
VENTAJAS DESVENTAJAS
Listo para usar
Portable
Demoras
Alto costo
Tabla 1-1: Necesidades humanas en
eventos de desastre.
(Elaboracin propia)
Hidratacin
Las necesidades de hidratacin varan con la cantidad de esfuerzo fsico
realizado, con las condiciones climticas y de una persona a otra inclusive,
por esto se debe establecer estrategias que permitan mitigar las seales de
alarma, que son principalmente la sensacin de sed, y la reduccin de
frecuencia, volumen o concentracin de lquidos por va urinaria. Adems
de las fuentes obvias, se puede buscar en los pliegues de las montaas
(cuencas), cavando en cauces aparentemente secos pero con seales de
vegetacin, en plantas (entre las hojas de las bromelias, exprimiendo
musgos, etc.), o con sistemas de destilacin de vapor de agua.
En muchos casos, el agua de las quebradas no representar mayor riesgo,
ante las dudas: 1) filtrarla para retirar fauna y sedimentos, 2) hervir o
diluir con qumicos como cloro (lquido, o en tabletas) o yodo para eliminar
las bacterias y otros microorganismos. La exposicin a luz solar (mtodo
SODIS) solo es efectiva en zonas de alta radiacin mediante una
exposicin prolongada.
En condiciones de riesgo de deshidratacin, se debe evitar el consumo de
lquidos hper-osmticos como bebidas alcohlicas, sangre, orina o agua
de mar, que requieren de ms agua para ser procesadas. Por la misma
razn, debe minimizarse el consumo de alimentos.
Alimentacin
La bsqueda de frutas y vegetales se facilita al buscar elementos similares a
los consumidos normalmente, especialmente en reas pobladas en el
pasado donde usualmente permanecen rboles frutales. Una fruta dudosa
se puede abrir, probar un poco y esperar por un momento el rechazo del
estmago. Conseguir animales se hace de manera activa pues el uso de
trampas requiere mucho tiempo de preparacin y espera con bajas
probabilidades de xito.
Fuego
til para cocinar, generar calor y emitir seales. Antes de iniciarlo,
asegurar que es controlable y no esparcible, para lo cual se puede retirar el
material inflamable del suelo circundante. Tambin es importante asegurar
un acceso de aire que aporte oxgeno y ventilacin.
42
CLASIFICACIN
CARGA Morrales Arneses
REANIMACIN Camillas
Equipos de trauma
Desfibriladores
Monitores cardicos
FLOTACIN Chalecos salvavidas
Botes inflables
Delfines
Sogas acuticas
NAVEGACIN Mapas
Brjulas
Lectores SPG
Radios UHF/VHF
REFUGIO Tiendas Mantas
INCENDIOS Extintores
Hachas
Bambi buckets
Picos
Mangueras
ENERGA Bateras
Fsforos
Plantas generadoras
COMUNICACIN Radiotelfonos
Antenas
Radiofaros porttiles
TRANSPORTE Helicpteros
Lanchas
Ambulancias
Camiones cisterna
Vehculos todoterreno
Figura 1-17: Equipos y dispositivos para atencin de emergencias.Tabla 1-2: Equipos y dispositivos para atencin de emergencias.
1.6 Estado de la tcnica y el arte
Copia para correccin 43
Copia para correccin Copia para correccin
CLASIFICACIN
PERSONAL Uniforme de trabajo
Guantes de trabajo pesado
Monolentes, monogafas
Tapabocas
Contenedor de agua (1Litro)
Rodillas y coderas
Agua
Bateras
Navaja multiservicios
Cascos de 3 pts y barbuquejo
Tapones auditivos
Botas con punta rgida
Botoqun, gasas y vendas
Cordino de 6 metros ( 6 mm)
Linterna impermeable
Silbato de seguridad
HIDRATACIN Morrales de hidratacin
Pastillas potabilizadoras
Plantas potabilizadoras
Tanques inflables
PROTECCIN Trajes de aislamiento trmico
Trajes de aislamiento qumico
Chaquetas
Gafas
Caretas
SEALIZACIN Banderines
Boyas
Bengalas
Cintas
ACCESO Sogas de 200metros
Descendedores
Bloqueadores
Lneas de vida
Ventrales
Mosquetones
Trpodes
Bombas hidrulicas
ILUMINACIN Linternas Bateras de luces
1.6.1 Equipos de proteccin personal y otros equipos
Copia para correccin
Tabla 1-3: Estado de la tcnica: dispositivos para condensacin,
potabilizacin y dispensacin de agua.
1.6.2 Dispositivos de captura de agua
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Eole Water
Francia
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
WMS 1000
1200 L/Da
30 kW
13 x 2.5 x 30 m
300 kg
600000 USD
Sistema integrado
a aerogenerador
WMS 30
1750 L/Da
30 kW
5 x 2 x 2 m
300 kg
Sistema adaptable a
generador FV
Nerios
150 L/Da
3 kW
2.05x2.05x2.25 m
1790 kg
600000 USD
Sistema adaptable
a generador FV
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Eole Water
Francia
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
WMS 1000
1200 L/Da
30 kW
13 x 2.5 x 30 m
300 kg
600000 USD
Sistema integrado
a aerogenerador
WMS 30
1750 L/Da
30 kW
5 x 2 x 2 m
300 kg
Sistema adaptable a
generador FV
Nerios
150 L/Da
3 kW
2.05x2.05x2.25 m
1790 kg
600000 USD
Sistema adaptable
a generador FV
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Splashwater
Estados Unidos
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
AquaCube 5000
5000 L/Da
115 kW
1.8 x 2.1 x 5.6 m
1100 kg
9600 USD
Sistema adaptable
a generador FV
AquaBox 100
5000 L/Da
2.1 kW
0.65x1.05x1.42 m
180 kg
3400 USD
Sistema adaptable a
generador FV
AirMax 3000
32 L/Da
1.2 kW
0.34x0.43x1.09 m
30 kg
2000 USD
Sistema domstico
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Splashwater
Estados Unidos
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
AquaCube 5000
5000 L/Da
115 kW
1.8 x 2.1 x 5.6 m
1100 kg
9600 USD
Sistema adaptable a
generador FV
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Splashwater
Estados Unidos
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
AquaCube 5000
5000 L/Da
115 kW
1.8 x 2.1 x 5.6 m
1100 kg
9600 USD
Sistema adaptable a
generador FV
http://www.eolewater.com http://www.islandsky.com
http://www.splashwaterforlife.com http://www.atmospheric
watersolutions.com
http://www.rayagua.com
44
Copia para correccin
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Fog Quest
Estados Unidos
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Versin de prueba
10 L/Da
0 kW
4 m
-
100 USD
Por encargo
40 m
100 L/Da
0 kW
40 m
-
1000 USD
Comunitario
2000 L/Da
0 kW
1000 m
-
15000 USD
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Lifesaver
Reino Unido
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Bottle
0.75 L
0 kW
0.07x0.07x0.17 m
0.35 kg
95
Jerrycan
18.5 L/Da
30 kW
5 x 2 x 2 m
300 kg
205
C2
12 L/min 750 L
0 kW
1.5 x 1.5 x 0.75 m
70 kg
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Groasis
Holanda
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Waterboxx
15 L/Da
0 kW
0.5 x 0.5 x 0.25 m
0.25 kg
7 USD
Para reforestacin de
zonas ridas
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Seldon
Estados Unidos
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
WaterBox
2.1 L/min
0 kW
0.3 x 0.62 x 0.63 m
38 kg
65 USD
Potabilizador para
bombas de agua
http://www.fogquest.org http://www.lifesaversystems.com
http://www.groasis.com http://www.seldonwater.com
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Camelbak
Estados Unidos
http://
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
All Clear
2.3 L/Da 0.75 L
0.03 kW
0.07x0.07x0.17 m
0.48 kg
99 USD
Potabilizador con
filtro de luz UV
Gambler
3 L
0 kW
0.28x0.15x0.51 m
0.64 kg
95 USD
Morral-reservorio
FlashFlo LR
1.5 L
0 kW
0.22x0.35x0.15 m
0.38 kg
57 USD
Canguro-reservorio
http://www.camelbak.org
45
Copia para correccin
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Eliodomstico
Italia
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
5 L/Da
0 kW
0.7 x 0.7 x 0.5 m
7 kg
Gratuito
Para desalinizacin
de agua
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Xziex
Estados Unidos
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
HCUc4020
1500 L/Da
23 kW
3.2 x 1.7 x 1.8 m
7 kg
-
Condensador mvil
para campamentos.
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Vestergaard
Suiza
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Lifestraw
2.7 L/Da 0.65 L
0 kW
0.3 x 0.3 x 0.23 m
0.056 kg
19 USD
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Varios
Per
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Lifestraw
1000 L/Da
4.5 kW
3 x 8 x 1 m
- kg
- USD
Condensador de agua
de uso gratuita.
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Watercone
Alemania
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
1.5 L/Da
0 kW
0.7 x 0.7 x 0.25 m
3 kg
20 USD
Para desalinizacin
de agua
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
Neros
Estados Unidos
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
4 L - 16 L
0 kW
0.25 x 0.25 x 0.75 m
3 kg
-
Potabiliza agua lluvia
y de ro en marcha.
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
KO
Suiza
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
Odyssey
1.5 L/min 0.65 L
0 kW
0.7 x 0.7 x 0.25 m
0.23 kg
45 USD
6 funciones, incluye
linterna, etc.
FABRICANTE
ORIGEN
CONTACTO
-
-
-
MODELO
CAPACIDAD
CONSUMO
TAMAO
PESO
PRECIO
DESCRIPCIN
-
10000 L
0 kW
2.5 x 2.5 x 2.5 m
50 kg
- USD
Depsitos de agua
para campamentos.
http://gabrielediamanti.com
http://www.vestergaard.com
http://www.watercone.com www.alibaba.com/showroom
/xziex.html
http://www.okoh2o.com http://www.okoh2o.com
46
Copia para correccin
1.7 Recursos hdricos atmosfricos
Las fuentes hdricas se clasifican en fuentes subterrneas, fuentes
superficiales y fuentes atmosfricas. Las fuentes no estacionarias, con
presencia no limitada a determinadas locaciones geogrficas, como las
ltimas tienen ms pertinencia en el proyecto. El acufero atmosfrico es un
recurso ilimitado constantemente regenerado por los ciclos hidrolgicos
naturales cuya extraccin no impactara al medio ambiente. Su volumen
total en el planeta es 12900 km3; por ejemplo 1 m3 de niebla contiene de
0.05 g a 0.5 g de agua. En el territorio nacional los registros de promedios
de humedad relativa, realizados por el IDEAM, confirman que la
abundancia del recurso hdrico presente en la atmsfera local es adecuada
al propsito del proyecto.
Figura 1-18: Humedad relativa anual en Colombia.
Son necesarias tres propiedades termodinmicas independientes para
describir el estado de una mezcla binaria: composicin de la mezcla gas-
lquido, presin y temperatura .
Desde la meteorologa se reconocen las relaciones entre tres parmetros
atmosfricos naturales como presin, temperatura y humedad relativa
(Smith, 2011) para llevar el agua a punto de roco independientemente de
los estados atmosfricos en transcurso.
La Psicrometra se define como la medicin del contenido de humedad del
aire. Es el estudio de parmetros atmosfricos que involucran las
propiedades fsicas del aire hmedo y el efecto de la humedad atmosfrica
sobre los materiales y el confort humano.
Las propiedades de mezclado de aire como el vapor de agua pueden ser
presentadas de forma grfica en las cartas psicromtricas. Estas son
diagramas de doble entrada que relacionan mltiples parmetros
referentes a una mezcla de aire hmedo: temperatura, humedad relativa,
humedad absoluta, punto de roco, entalpa especfica o calor total, calor
sensible, calor latente y volumen especfico del aire.
Para conseguir su captacin, los principios naturales descubiertos y los
procesos artificiales aplicados para reproducirlos, desarrollados o en fases
de desarrollo, deben investigarse.
1.7.1 Captacin de agua de la atmsfera47
Figura 1-19:
Condensacin
natural de
humedad.
Copia para correccin
1.7.2 Adicin de humedad
El punto de roco (temperatura a la cual se condensa el agua de la
atmsfera a una presin determinada) es buen dato para calcular la
humedad relativa, la presin del vapor saturado en ese punto de roco es
igual a la tensin del vapor de agua a la temperatura del experimento.
Mediante tablas que dan la tensin del vapor saturado a diversas
temperaturas es posible obtener la humedad relativa.
El vapor, la niebla y las nubes constituyen distintas manifestaciones del
mismo fenmeno. Se forman cuando el aire se enfra hasta llegar a una
temperatura inferior a su punto de roco (la temperatura a la que debe
enfriarse el aire hmedo para pasar a estar saturado con el vapor de agua
que contiene). El aire cuya temperatura es superior a su punto de roco
recibe el nombre de no saturado. La niebla es una nube baja, situada junto
al suelo; la que se forma sobre la tierra en una noche clara y tranquila
recibe el nombre de niebla de radiacin, la tierra pierde calor rpidamente
por radiacin hacia el espacio y, por consiguiente, enfra el aire que hay en
sus proximidades. La niebla marina se forma sobre el mar al moverse el
aire hmedo caliente sobre agua ms fra. La niebla costera se forma
cuando el aire hmedo caliente se eleva sobre una costa, del mismo modo
que se forman las nieblas de montaa.
Condicin importante para que se condense el vapor de agua es la
presencia de ncleos apropiados sobre los cuales crecern las diminutas
gotitas, ncleos de condensacin como partculas de sal y ciertas clases de
polvo. Sin la presencia de estos ncleos el aire se sobresatura. (Salvat
Editores S.A. - Marshall Cavendish, Ltd., 1980)
1.7.3 Descompresin
Se refiere a una condicin de presin inferior a la presin atmosfrica
normal.
Un fluido en reposo ejerce igual presin en todos los puntos de un
determinado plano horizontal. Un fluido en movimiento no
necesariamente. Si la velocidad del mismo aumenta la presin ejercida se
reduce. La disminucin de presin relacionada con el aumento de la
velocidad recibe el nombre de efecto Venturi, en honor a G. Venturi, fsico
italiano del siglo 18 que lo observ y estudi. D. Bernoulli, fsico suizo del
siglo 18, explic el fenmeno aplicando el principio de conservacin de la
energa al fluido en movimiento.; tal fluido posee energa cintica como
consecuencia de su movimiento, tambin posee energa potencial, debido
a su tendencia a moverse bajo influencia del campo gravitatorio terrestre.
La energa cintica del fluido, que es en funcin de su velocidad o caudal,
da funcin da origen a una presin dinmica. La energa dinmica. La
energa total se conservar en tanto no se aada ni se elimine energa a la
corriente fluida. Cualquier cambio de energa cintica (presin dinmica)
como consecuencia del aumento de velocidad, debe acompaarse de una
reduccin de energa potencial (presin esttica).
48
Figura 1-20:
Adicin de
humedad,
descompresin.
Copia para correccin
1.7.4 Baja temperatura
El concepto de termoelectricidad se reserva tradicionalmente a tres
efectos, muy relacionados entre s, que suponen la transformacin de
calor en electricidad y viceversa: los efectos Seebeck, Peltier y Thomson,
los dos primeros son la base de ciertos tipos de termmetros,
refrigeradores y algunos generadores pequeos, y el ltimo sin
aplicaciones prcticas an.
Hay otros efectos que relacionan el calor con la electricidad. Por
ejemplo, siempre que circula una corriente por un conductor se genera
calor, o calentamiento por efecto Joule, que por convencin se excluye
del tema de la termoelectricidad.
El efecto Thomson consiste en que una barra metlica, que tiene un
gradiente de temperatura, cuando es atravesada por una corriente
emite o absorbe calor, modificndose su distribucin de temperatura (a
menos que sea mantenida por medios externos).
El efecto Seebeck se presenta cuando se unen dos metales diferentes
formando un circuito. Si las dos uniones se mantienen a temperaturas
diferentes se crea una tensin neta en el circuito, que provoca la
circulacin de una corriente elctrica.
El efecto Peltier, su opuesto, se produce al hacer circular una corriente
por un circuito similar; esa corriente provoca el calentamiento de una
unin y el enfriamiento de la otra. Cuando se obliga a una corriente a
circular a lo largo de un par, una unin se calienta y la otra se enfra. El
que sea una u otra la que se caliente, depender de la direccin de la
corriente en relacin con cualquier corriente Seebeck inducida que
exista bajo las condiciones reinantes.
En el caso anterior, en el que la corriente era producida solo por el efecto
Seebeck, existe un efecto Peltier inducido que se observa como
calentamiento de la unin fra y enfriamiento de la unin caliente. Esto es
as a menos que las uniones estn sometidas a alguna accin externa para
mantener sus temperaturas. Cuando una corriente se introduce de modo
artificial, con una batera por ejemplo, el efecto se acelera. Invirtiendo la
corriente se consigue un orden de calentamiento enfriamiento inverso.
1.8 Recursos energticos renovables
Se mencionan varios tipos de fuentes de energa renovable y acumuladores
de energa, se escoger e integrar uno de cada uno al proyecto, aunque
queda abierta la posibilidad de implementar cualquiera de ellas a futuros
proyectos de captacin de agua.
Las energas renovables son inagotables, asequibles en prcticamente
cualquier momento y lugar. Se clasifican actualmente en energa
hidrulica, energa mareomotriz, energa geotrmica, energa nuclear,
energa elica y energa solar. Las ltimas dos, por ser independientes de
recursos energticos estacionarios como ros, ocanos, giseres,
yacimientos de material radiactivo o biomasa, tendrn prioridad para el
proyecto.
Energa solar
Generacin de potencia elctrica inducida por la absorcin de fotones
provenientes de la radiacin lumnica solar. Dentro de dispositivos como
las celdas solares. Aproximadamente un 30% de la radiacin solar es
reflejado por la atmsfera terrestre, otro 20% es absorbido por esta y el
50% llega a la superficie de nuestro planeta. En las regiones favorables, la
intensidad media en la superficie es de 240MW KM/2. Los dispositivos
usados para convertirla en energa elctrica directamente son las celdas
fotovoltaicas, clasificadas en poli-cristalinas, mono-cristalinas o amorfas
segn la estructura molecular del material de base.
Energa elica
Generacin de potencia elctrica inducida por la circulacin de electrones
dentro de un campo magntico activado por la transformacin de la
energa cintica presente en los flujos atmosfricos de gases. Dentro de
dispositivos aerogeneradores basados en elementos rotatorios. La energa
elctrica generada suele ser de baja tensin, su transporte a distancia
produce prdidas y elevados costos. El sistema carga bateras de baja
tensin, puede trabajar en directo si la velocidad y uniformidad del viento
son suficientes. La potencia suministrada no es constante. Los grandes
equipos trabajan mejor si utiliza aspas de perfil aerodinmico que
accionan generadores de induccin conectados a la red general. Funciona
ptimamente con velocidades de viento superiores a 11 Km/h.
49
Copia para correccin
1.8.1 Fuentes de energas renovables
Energa hidrulica
Generacin de potencia elctrica inducida por la circulacin de electrones
dentro de un campo magntico activado por la transformacin de la
energa cintica, presente en los torrentes de agua, dentro de dispositivos
hidrogeneradores basados en elementos rotatorios.
Energa mareomotriz
La potencia total que en el mundo entero podran proporcionar las mareas
es de 3x10e6 MW. Pero la energa disponible a partir de los mares poco
profundos y estuarios con mareas superiores a los 3m de altura es de
64000MW, y la produccin elctrica real sera todava menor
Energa geotrmica
Se obtiene vapor de fuentes termales en las regiones volcnicas.
Suponiendo que aproximadamente un 1% de la energa potencial
disponible puede ser recogida y convertida en electricidad con un
rendimiento del 25%, la capacidad productiva potencial es de 3x10e6
MW anuales. Si se aprovechara durante un orden de los 50 aos, esta
fuente de energa llegara a producir unos 600MW de energa.
Actualmente es significativa para pases con gran actividad volcnica que
disponen de pocos combustibles. Se estima que la energa trmica de las
regiones volcnicas procede de concentraciones prximas a la superficie
de materiales en fase de desintegracin radiactiva, a unos 30Km bajo la
corteza terrestre.
Energa nuclear
Los reactores nucleares utilizan combustible radiactivo que produce
mediante fisin el calor necesario para generar electricidad de una forma
ms o menos tradicional. El combustible de partida, Uranio 235, es poco
abundante, pero los reactores reproductores con el tiempo han llegado a
producir ms material del que utilizan. Sus inconvenientes son la
imposibilidad actual de neutralizar a un nivel seguro la radiactividad de los
residuos producidos, siendo posible nicamente su almacenamiento y la
seguridad en el transporte de los combustibles entre plantas productoras y
reactores.
La fusin nuclear es otro procedimiento para producir energa nuclear,
mucho ms seguro, al utilizar agua de mar para obtener deuterio y litio
(elemento qumico abundante) para obtener tritio. Por ahora no se ha
obtenido ningn procedimiento prctico para regular las reacciones de
fusin.
Los dispositivos para extraccin de la fuente energtica solar cuentan
actualmente con baja complejidad y cantidad de componentes, crecientes
capacidades de aprovechamiento energtico, alta modularidad de
instalacin para posibilitar posteriores actualizaciones y decrecientes
costos y tamaos. Esta fuente es abundante en la zona ecuatorial del
planeta gracias a la incidencia de radiacin perpendicular a la atmsfera.
Figura 1-21: Radiacin solar anual en Colombia.
50
Copia para correccin
1.8.2 Acumuladores de energa
La fusin nuclear es otro procedimiento para producir energa nuclear,
mucho ms seguro, al utilizar agua de mar para obtener deuterio y litio
(elemento qumico abundante) para obtener tritio. Por ahora no se ha
obtenido ningn procedimiento prctico para regular las reacciones de
fusin.
Los dispositivos para extraccin de la fuente energtica solar cuentan
actualmente con baja complejidad y cantidad de componentes, crecientes
capacidades de aprovechamiento energtico, alta modularidad de
instalacin para posibilitar posteriores actualizaciones y decrecientes
costos y tamaos. Esta fuente es abundante en la zona ecuatorial del
planeta gracias a la incidencia de radiacin solar casi perpendicular a la
atmsfera.
La fuente energtica es en s misma su acumulador natural, pero cuando se
libera puede ser aprovechada posteriormente si se transforma en otro tipo
de energa. La acumulacin de energa requiere compensar las
fluctuaciones de demanda, guardar el remanente que podra perderse
para postergar su uso al momento necesario, acumularla durante un
periodo de tiempo largo para liberarla rpidamente, y transportarla hasta
el lugar donde se requiere cuando los sistemas de transmisin continua no
son prcticos.
Sistemas de almacenamiento de aire o gases comprimidos
Sistemas de aire o gases comprimidos Se utilizan compresores para
introducir aire a presin en grandes recipientes, la energa as almacenada
se extrae a medida que la demanda lo requiere. Es empleado para
accionar herramientas neumticas, mecanismos de regulacin y
mecanismos de accionamiento. Tienen un rendimiento aproximado del
50%
Bateras de almacenamiento de electricidad
La energa no se crea ni se destruye, pero se transforma por medio de
distintos procedimientos. La fuente energtica original, aparte de la solar o
la nuclear, es la forma natural de almacenamiento de la energa. Cuando
se libera energa de su almacn natural puede resultar ventajoso guardarla
de nuevo, para un aprovechamiento posterior aunque implique un nuevo
proceso de conversin y prdida de potencial para efectuar un trabajo. El
tipo ms comn es el acumulador de carga de plomo cido, gel o iones de
litio, entre otros.
Almacenamiento trmico
Usado en sistemas de calefaccin domstica e industrial. Se logra con
materiales refractarios y sales de elevada capacidad calrica. Requiere
aislamiento trmico. En calefactores elctricos el rendimiento llega a ser del
100% pues no hay prdida de caloras excepto hacia el espacio
circundante, donde se desea el calor. Se puede utilizar con otras fuentes
calricas, incluida la radiacin solar.
Almacenamiento de energa cintica
Se ha utilizado por muchos siglos un almacn de energa de tensin,
incluso antes de entender la naturaleza de la energa. Sucede con los arcos
y las flechas, las catapultas y otros dispositivos parecidos, en los que la
fuente original de energa mecnica es la fuerza muscular humana.
Acumulada en las fibras elsticas de la madera o del tensor de una
catapulta, la energa se libera de golpe con un rendimiento cercano al
100%.
El almacenamiento energtico conveniente a la fuente elegida es la batera
de acumulacin, por su tamao, peso, facilidad de recarga y baja
complejidad de componentes y procesos internos.
Cuales se consiguen en el mercado y cules son las ms indicadas por
peso y tamao. Piense en la batera de un computador porttil, si la
demanda de corriente en el circuito no es tan alto se podra pensar en
algo as para proponerlo conceptualmente.
51
Copia para correccin
2. Diseo Conceptual
Se decide establecer las siguientes etapas para el desarrollo del
proyecto
INVESTIGACIN
DE REFERENTES
COMPONENTE
TECNOLGICO
COMPONENTE
DE DISEO
CAPTACIN
SER HUMANO
ESTTICA
INNOVACIN
MEDIO AMBIENTE
PRODUCCIN
Hidratacin para
socorristas
HIDROCAPT
Entomologa, arquitectura
polidrica, deportes y
socorrismo
Acceso a acuferos
areos
Preservacin de acuferos
convencionales
Componentes comerciales
de bajo costo
Sistema funcional de
baja complejidad
Integracin espacial de
componentes internos
Combinacin de efecto
Peltier y efecto Venturi
Fuentes energticas
renovables
Manufactura de baja
complejidad
Interfaces para uso en
actividades de emergencia
Portabiliidad y modularidad
Reduccin de efectos
negativos del ciclo de vida
Desmaterializacin
Configuracin formal de
componentes externos
Compatibilidad sistemas
Supervivencia
al aire libre
Presentacin intituitiva
de hidratacin existentes
Retroalimentacin de
comprobaciones
Simulaciones
informatizadas
DESARROLLO DE
de funciones
PROPUESTA
POTABILIZACIN DISPENSACIN
AD
ES
AR
RO
LLO
PO
STER
IOR
Inicialmente el funcionamiento del sistema debe ser configurado. Se
procede a la conjuncin de los componentes reconocidos en la exploracin
de fuentes, principios y tecnologas. Posteriormente, el conjunto funcional
resultante es adoptado por los componentes de interfaz y de comunicacin.
El sistema, puede entonces integrarse al usuario, pero no a al entorno que
los contiene a todos. Un concepto es necesario para establecer la
integracin entre componentes, sistemas, usuarios y entorno como un todo,
a la vez que la optimizacin de las potencialidades de cada uno.
Figura 1-22: Etapas de intervencin del proyecto.
52
Copia para correccin
Concepto materializado por composiciones dinmicas de superficies
polidricas con enfoque en volumetras configuradas biomimticamente.
2.2 Requerimientos y determinantes de diseo2.1 Concepto
La biommesis es la adaptacin de principios biolgicos a la tecnologa
con el fin de reintegrar la tecnologa a la vida.
El concepto de Biommesis est basado en la idea de la imitacin de la