DESALINIZACIN DEL AGUA DE MAR

DESALINIZACIN DEL AGUA DE MAR

DESALINIZACIN DEL AGUA DE MAR

PROYECTO Y EXPERIMENTO

INTEGRANTES: CORNEJO NICOLS, Christian Hermgenes MONTENEGRO MECHN, Jorge Isaac NANFUAY CAPUAY, Cristhian Barnard FLORES SALAZAR, Luis EliseoGRADO:4to de secundariaNOMBRE DE LOS MAESTROS: COLLANTES SANTISTEBAN, Carlos LLEMPN SOTERO, Sergio Renn VALDIVIA NAVARRO, RolandoCOLEGIO:I.E.P. Carlos Weiss MONSEFFECHA:07 de Octubre del 2014

PROPSITOEl objetivo de este proyecto experimento es demostrar cual es el proceso de desalinizacin en aguas marinas, incluyendo diferentes mecanismos como lo es, evaporizacin, etc.Si nos ponemos a pensar, la manera en que malgastamos el agua nos llevar al final a una sola pregunta: QU HAREMOS AHORA QUE NO TENEMOS AGUA?; es por ello que presentamos este proyecto con el cual queremos preveer el posible agotamiento de las reservas de aguas dulces en un futuro, insertando al consumo aguas marinas previamente desalinizadas y potabilizadas.

RECONOCIMIENTOS

En primer lugar agradecer a DIOS por todo lo conseguido hasta esta etapa, en segundo lugar a nuestros PADRES quienes nos apoyan en todo aspecto con este proyecto y finalmente a los PROFESORES, porque gracias a ellos podemos entender a sobremanera los temas a tratar en el experimento.

PROBLEMA QU PASAR CON LA ESPECIE HUMANA CUANDO EL AGUA CONSUMIBLE SE HAYA ACABADO EN LA TIERRA? EXISTIR ALGNA SOLUCIN PARA EL PROBLEMA YA CREADO POR LA INSENSATEZ HUMANA? ES POSIBLE POTABILIZAR EL AGUA DE MAR PARA QUE SEA APTA PARA EL CONSUMO HUMANO? QU OTRO TIPO DE ENERGA PODREMOS OBTENER DE LOS OCANOS O MARES?

INVESTIGACINLasplantasdesaladoras de agua de mar han producido agua potable desde hace ya muchos aos, pero el proceso era muy costoso. Actualmente se puede producir un aproximado de 24 millones de metros cbicos de agua desalada diarios en todo el mundo lo que abastece a ms de 100 millones de personas.El proceso de desalinizacin se lleva a cabo en fbricas conocidas como desaladoras en ellas la sal marina llega de esa manera y sale como agua totalmente bebible y utilizable. En los ltimos aos el uso del proceso de desalinizacin ha incrementado notablemente obligando de esta manera que se tengan que construir ms desaladoras en variados puntos a nivel mundial. En el mundo los pases que cuentan con ms de estas fbricas y que utilizan ms este proceso sonEspaacon un total de 900 plantas eIsraelque con solo 3 plantas puede producir 300 millones de metros cbicos en un ao.Las plantas desaladoras tambin tienen inconvenientes como por ejemplo, que en el proceso quedan residuos salinos que puede afectar en lafaunay la flora, tambin estas plantas tienen un gran consumo deenerga elctricapor lo cual en los ltimos aos se busca construir en diferentes pases plantas menos contaminantes y ms productivas que utilicen fuentes de energa naturales y renovables.Espaa fue de los primeros pases en adoptar estosmtodosde desalacin la primera planta desaladoras en Espaa estaba ubicada en Lanzarote en el ao de 1965 actualmente en este pas existen ms de 700 plantas a lo largo de todo el pas.

HIPTESIS A travs del proceso como la destilacin obtener agua libre de sales minerales para que luego sea potabilizada y sea apta para el consumo humano. Obtener las sales minerales que se encuentran dentro del agua de mar para darles un uso como fertilizantes, ya que estas sales minerales son aniones y cationes necesarios para los cultivos. Obtener otro tipo de energa renovable producida de las olas del mar, que como es de conocimiento cientfico estas presentan energa mecnica, que combinan la energa potencial y cintica, llamndose a este tipo de energa: mareomotriz

EXPERIMENTO(Implementos y Desarrollo)EXPERIMENTO(Implementos y Desarrollo)

MATERIALES Soportes Universales Tubo Refrigerante Conectores Tela de Asbesto - Rejilla Parrilla Elctrica o Mechero Matraz de Destilacin Matraz Erlenmeyer Embudo Agua de Mar Termmetro Probeta Graduada 250 ml. Tiras medidoras de pH o Papel de Tornasol.PROCEDIMIENTO Analizar el agua de mar con las tiras de pH o Papel de Tornasol, para indicar que la sustancia es bsica o alcalina por la presencia de sales minerales. Medir 250 ml. de agua de mar en el vaso de precipitacin, luego vertirlos sobre el matraz de destilacin. Conectamos el matraz de destilacin al tubo de refrigeracin para llevar a cabo el proceso de destilacin. Calentamos el agua que se encuentra dentro del matraz y esperamos que llegue a su punto de ebullicin (100 C), siendo de importancia mencionar que la temperatura no debe exceder el lmite antes mencionado. El vapor de agua ser trasladado del matraz al tubo de refrigeracin a travs de un conector para que se lleve a cabo el proceso de condensacin y poder obtener agua libre de sales minerales. Finalmente el agua en estado lquido y libre de sales minerales, caer sobre un vaso de precipitacin y procederemos a su respectiva comprobacin, probando as el objetivo de este experimento.

INFORMACINAPLICACIONES EN FSICA TEMPERATURA: Es una magnitud escalar relacionada con la energa interna de un sistema termodinmico, definida por el principio cero de la termodinmica. Ms especficamente, est relacionada directamente con la parte de la energa interna conocida como energa cintica, que es la energa asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energa cintica de un sistema, se observa que ste se encuentra ms caliente; es decir, que su temperatura es mayor.

PRESIN: La presin (smbolo p) es una magnitud fsica que mide la proyeccin de la fuerza en direccin perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cmo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una lnea.

*Presin de un Gas: En el marco de la teora cintica la presin de un gas es explicada como el resultado macroscpico de las fuerzas implicadas por las colisiones de las molculas del gas con las paredes del contenedor.

PUNTO DE EBULLICIN: La definicin formal de punto de ebullicin es aquella temperatura en la cual la presin de vapor del lquido iguala a la presin de vapor del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado lquido al estado gaseoso.*Punto de Ebullicin del Agua:Es de es de 100 C, y de unos 212 grados Fahrenheit.

APLICACIONES EN QUMICA DESTILACIN:Se utiliza para separar uno o ms componentes lquidos de una mezcla de lquidos miscibles o solubles, aprovechando una considerable diferencia de sus puntos de ebullicin. Se requiere de un termmetro, mechero de Bunsen, soporte, condensador, Erlenmeyer, baln de destilacin y soportes. SALES MINERALES DEL AGUA DE MAR: El agua de mar es una solucin hecha o basada en agua que compone los ocanos y mares de la Tierra. Es salada por la concentracin de sales minerales disueltas que contiene, un 35 % (3,5 % o 35 g/L) como media. La densidad media en superficie es de 1,025 g/ml, siendo ms densa que el agua dulce y el agua pura. A mayor contenido en sal ms baja su punto de fusin, por lo que el agua del mar se convierte en hielo sobre los 2 C, si bien se ha registrado1 una corriente en la Antrtida a 2,6 C. El ocano contiene un 97,25 % del total de agua que forma la hidrosfera.El estudio de la composicin se simplifica por el hecho de que las proporciones de los componentes son siempre aproximadamente las mismas, aunque la concentracin conjunta de todos ellos es enormemente variable. Nos referimos a esa concentracin total como salinidad, presentando sales minerales en forma de aniones y cationes.

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RESULTADOS Despus de realizar la tcnica de destilacin, pudimos obtener agua libre de sales minerales, comprobando as nuestra hiptesis. En este experimento pudimos observar que no solo intervienen procesos fsicos (como la temperatura, la presin, los punto de fusin y ebullicin) sino tambin procesos qumicos como lo es el uso de tcnicas de separacin de mezclas como la destilacin y la obtencin de sales minerales propias del mar. Tambin logramos obtener sales minerales que pueden ser utilizadas como fertilizantes para los campos de cultivo y la aplicacin en la industria agrcola. Al comprobar nuestra hiptesis obtuvimos como resultado que despus de desalinizar el agua de mar esta puede pasar por un proceso de potabilizacin para ser apta para el consumo humano.

PROYECTO(Implementos y Desarrollo)EXPERIMENTO(Implementos y Desarrollo)

MATERIALES Dos planchas de tecnopor Aserrn Edificios De Reciclaje Tijeras y temperas Pelotitas de plstico y botellas Jeringas y mangueras Focos LED Pali-globos y chapas Silicona y cartulina Globos Animales artificiales Material reciclablePROCEDIMIENTOLuego de haber elaborado la maqueta, el funcionamiento de esta es el siguiente: Se extrae el agua de del mar para ser llevada a la planta destiladora y liberarla de sales minerales a travs de la vaporizacin del agua Luego conduciremos el vapor de agua hacia la planta condensadora par all convertir el vapor de agua a estado lquido. Al condensar el agua ya liberada de sales minerales ser enviada a la planta de potabilizacin de agua para que reciba un tratamiento final para que este apta para el consumo humano. Finalmente el agua ser llevada a travs de sistemas de tuberas a cada una de las casas y edificios de la ciudad. Pero adems obtendremos energa mareomotriz, la cual servir para suministrar de energa elctrica no solo a la planta desalinizadora sino tambin para el alumbrado pblico de igual manera para el consumo de los domicilios y edificios. Las sales minerales extradas durante la desalinizacin servirn para la fertilizacin de los campos de cultivo que existieran en la ciudad.

INFORMACIN DESALINIZACIN: La desalinizacin es un proceso mediante el cual se elimina la sal del agua de mar o salobre. Las plantas desalinizadoras (tambin conocidas como desaladoras, ver nota terminolgica) son instalaciones industriales destinadas a la desalinizacin, generalmente del agua de mar o de lagos salados para obtener agua potable.El agua del mar tiene sales minerales disueltas. Debido a la presencia de estas sales, el agua del mar es salobre y no es potable para el ser humano y su ingestin en grandes cantidades puede llegar a provocar la muerte. El 97,5 % del agua que existe en nuestro planeta es salada y slo una cantidad inferior al 1 % es apta para el consumo humano. Conseguir potabilizar el agua del mar es una de las posibles soluciones a la escasez de agua potable. Mediante la desalinizacin del agua del mar se obtiene agua dulce apta para el abastecimiento y el regado. Las plantas desalinizadoras de agua de mar han producido agua potable desde hace muchos aos, pero el proceso era muy costoso y hasta hace relativamente poco slo se han utilizado en condiciones extremas. Actualmente existe una produccin de ms de 24 millones de metros cbicos diarios de agua desalinizada en todo el mundo, lo que supone el abastecimiento de ms de 100 millones de personas. La primera planta desalinizadora en Espaa se ubic en Lanzarote en 1965 y actualmente existen ms de 100 en todo el pas.Las plantas desalinizadoras tambin presentan inconvenientes. Adems, suponen un gasto elevado de consumo elctrico. Con el fin de evitarlo, actualmente se estn realizando estudios para construir plantas desalinizadoras ms competitivas, menos contaminantes y que utilicen fuentes de energa renovables.

ENERGA MAREOMOTRIZ: La energa mareomotriz es la que se obtiene aprovechando las mareas: mediante su empalme a un alternador se puede utilizar el sistema para la generacin de electricidad, transformando as la energa mareomotriz en energa elctrica, una forma energtica ms segura y aprovechable. Es un tipo de energa renovable, en tanto que la fuente de energa primaria no se agota por su explotacin, y es limpia ya que en la transformacin energtica no se producen subproductos contaminantes gaseosos, lquidos o slidos. Generador de la corriente de mareaLos generadores de corriente de marea TidalStreamGenerators (o TSG por sus iniciales ingls) hacen uso de la energa cintica del agua en movimiento a las turbinas de la energa, de manera similar al viento (aire en movimiento) que utilizan las turbinas elicas. Este mtodo est ganando popularidad debido a costos ms bajos y a un menor impacto ecolgico en comparacin con las presas de marea, ya que esto ocasiona que el agua suba 10 mt. a nivel del mar sobre lo normal.Energa mareomotriz dinmicaLa energa mareomotriz dinmica (Dynamictidalpower o DTP) es una tecnologa de generacin terica que explota la interaccin entre las energas cintica y potencial en las corrientes de marea. Se propone que las presas muy largas (por ejemplo: 30 a 50 km de longitud) se construyan desde las costas hacia afuera en el mar o el ocano, sin encerrar un rea. Se introducen por la presa diferencias de fase de mareas, lo que lleva a un diferencial de nivel de agua importante (por lo menos 2.3 metros) en aguas marinas ribereas poco profundas con corrientes de mareas que oscilan paralelas a la costa, como las que encontramos en el Reino Unido, China y Corea Del Sur. Cada represa genera energa en una escala de 6 a 17 GW.Planta mareomotriz de Rance (Francia)En el estuario del ro Rance, EDF instal una central elctrica con energa mareomotriz. Funciona desde el ao 1966 y produce electricidad para cubrir las necesidades de 225.000 habitantes, equivalente a una ciudad como Rennes (el 9% de las necesidades de Bretaa). La central en s tiene 390 m de largo y 33 de ancho. Est constituida de 24 turbinas de tipo "bulbo" con generadores de 10 MW cada una, por las que pasa un caudal total de 6.600 m por segundo. Dispone de un embalse de 22 km que alberga 184.000.000 m de agua regulada por 6 compuertas de 10 m de alto por 15 de ancho.2La planta mareomotriz es una central hidroelctrica reversible, que aprovecha tanto la marea alta como la marea baja ya que sus turbinas funcionan en ambos sentidos, en la fase de llenado y de vaciado del embalse. Las turbinas permiten tambin bombear agua: en marea baja, la planta funciona "al revs" y bombea agua de mar para elevar todava ms el nivel de agua del embalse. El bombeo permite aumentar la produccin porque aumenta la altura de la cada de las aguas y disminuye el perodo de tiempo entre la pleamar y la bajamar.

RESULTADOS Este proyecto es resultado de la aplicacin del experimento que dimos a conocer anteriormente explicndolo por el mismo proceso de destilacin usndolo, pero haciendo una macro-estructura para que se pueda ser aplicable en ciudades y regiones y poder as desalinizar el agua de mar. Pudimos comprobar que a travs de este experimento obtenemos otro tipo de energa, como lo es la energa mareomotriz que puede ser utilizada para la electrificacin y alumbrado pblico e incluso para resolver el inconveniente de energa que les falta a las plantas desalinizadores. Las sales minerales obtenidas al aplicar este proyecto sern beneficiosas para los campos de cultivo utilizados como fertilizantes por ser aniones (cloruro, bicarbonato, sulfatos, bromuro, flor) y cationes (Na+, Mg2+, Ca2+, K+ y Sr2+). Obtencin de agua ya apta para el consumo humano de una fuente renovable e inagotable como lo es el agua de mar.

CONCLUSIONES SOBRE EL EXPERIMENTO Al realizar la destilacin del agua de mar, aprovechamos el punto de ebullicin del agua para evaporizarla y luego condensarla pudiendo as separarla y liberar de las sales minerales que posee. Intervienen varios procesos tanto fsicos como qumicos que permiten poder separar el agua de mar de sus sales minerales, comprobando as nuestra teora de desalinizacin.SOBRE EL PROYECTO Las aguas del mar son fuentes inagotables que usaremos para realizacin de este proyecto, ya al desalinizarla, podr ser apta para el consumo humano solucionando as el problema de escasez de agua que sufrira el mundo en un futuro. Aplicamos en este proyecto el uso de un nuevo tipo de energa renovable como lo es la ENERGA MAREOMOTRIZ obtenida de la energa mecnica que produce el movimiento de las olas mar, convirtindola as en energa elctrica para que sea usada por el hombre para sus distintas actividades.

APLICACIN Nuestro experimento adems de ser aplicado tanto en ramas experimentales como lo es la fsica y la qumica, hemos podido demostrar a travs del proyecto que es aplicado en la vida real para solucionar el problema de la escasez de agua que se dar en nuestro planeta. Este proyecto es integral ya que adems de presentar fenmenos y hechos de carcter cientfico, busca solucionar uno de los mayores problemas que presenta ya el mundo como lo es la escasez de agua en el planeta travs del uso de un recurso inagotable como lo son las aguas de los ocanos y mares; adems del descubrimiento y aplicacin de un nuevo tipo de energa en este caso la MAREOMOTRIZ.

Proyecto-ExperimentoPgina 14