1. 1
CONGRESO JUVENIL INTERNACIONAL
OCEANTICA 13
Maurente, Lautaro 5° 1° DNI: 39.485.116
Avalos, Guadalupe 5° 2° DNI: 40.337.217
Daniel Frijón dmf09@hotmail.com DNI: 11.896.274
CIUDAD AUTONOMA DE BUENOS AIRES
REPUBLICA ARGENTINA
2013

2. 1-Introducción al proyecto:
1.1-Antecedentes:
Este proyecto surgió como consecuencia de nuestra participación en la feria INTE-ISEF 2011 en
la que un grupo de oficiales de la marina americana distinguieron el proyecto expuesto en ese
evento. Durante la charla comentamos los inconvenientes que el mundo tiene con el agua potable
ya sea por la falta o por la contaminación de la misma. Ellos nos comentaron que una posible
solución seria implementar nuevos métodos para potabilizar el agua de mar.
1.2-Situación Problemática:
En la continuidad de la charla nos contaron los inconvenientes para disponer de agua potable en
sus buques. En algunos casos el buque deber arrimar a puerto para reponer la provisión de agua
potable y ello implica riesgos de envenenamiento y grandes tanques para almacenamiento.
En otros casos el buque cuenta con equipos de osmosis inversa, que es una técnica que utiliza
membranas especiales para filtrar las sales, pero el recambio de otros elementos es muy costoso.
1.3-Propuesta de solución:
Al volver a Buenos Aires conversamos sobre la posibilidad de diseñar un equipo que fuera más
económico de bajo mantenimiento eficiente y autónomo.
Comenzamos a investigar alternativas para desalinizar y las opciones más comunes son el de
osmosis inversa, los filtros poliméricos y la destilación.
Todos ellos tienen graves problemas o son de alto costo de mantenimiento o consumen mucha
energía para producir.
Creemos que el más sencillo para mejorar para nosotros es la destilación, trabajando para mejorar
el rendimiento y tratando de bajar el consumo de energía.
Así que la propuesta será diseñar y construir un potabilizador de agua marina que utilice la
destilación como método base y que genere su propia energía para ser autónomo y para que el
consumo no influya tanto en la ecuación de rendimiento, buscando además producirla sin
contaminar.

3. 2-Metodología y Materiales:
2.1-Metodología
La metodología utilizada está basada en la estructura de un proyecto cuyo organigrama es el
siguiente:

4. 2.2-Materiales:
Los materiales están referidos al prototipo pues este es totalmente funcional y esto nos permitirá
hacer ensayos de resultados y una proyección de costos del equipo real. Tales costos fueron
aportados por la asociación cooperadora de la escuela
Estos materiales valorizados forman el presupuesto:
Materiales P.U. Cantidad Total
Caño estructural de hierro de 15 x 15 MM. x 1,2mm $40 1 barra x6 mts $40
Cortes de acrílico cristal de 2mm de esp.x m2 $80 Cortes varios $80
Bombas a engranajes de 12vcc. $75 dos $150
Tubos perforados de acero inoxidable 316 . $35 3 de 23cm $105
Tubo acríl. de 40 MM. de diam y 4.5 MM. de esp. $230 1 m $115
Barra de nylon. $118 0,50 m $59
Electroválvulas de 12 vcc. $79 dos $158
Chapas galvanizada N° 24 $89 1 de 2x1 m $89
Componentes de electrónica $212 varios $212
Coolers de 12vcc. $35 dos $70
Codos y acoples rápidos $3 20 unid $60
--------------------------------------------------------------- ------ ---------------- TOTAL $ 1.138
Entonces el costo del prototipo será de mil ciento treinta y ocho pesos aproximadamente

5. 3.Etapa Inicial:
3.1-Origen
Como mencionamos en la introducción este equipo fue diseñado y construido -como prototipo-
funcional como consecuencia de haber participado de la feria INTEL-ISEF en el 2011.
Debido a la funcionabilidad del equipo vamos a poder proyectar datos para luego construir el
equipo definitivo, es decir este prototipo realiza todas las funciones del equipo real pero en
escala, de allí que podremos obtener datos y realizar los ensayos que sean necesarios para
comprobar las bondades del mismo
3.2-Preproyecto:
Con los datos preliminares, la idea rectora; conociendo la necesidad y teniendo en cuenta las
dificultades a franquear, desarrollaremos un proyecto utilizando como marco el diseño proyectual
y cumpliendo las etapas del mismo para lograr el objetivo esperado
Objetivo General:
Ya lo describimos al comienzo del presente nosotros diseñamos y construimos un sistema
potabilizador de agua marina, autónomo, económico y creemos eficiente para ser instalado en
principio a bordo de una embarcación
Para lograr este objetivo vamos a dividir el proyecto en dos partes:
Parte 1:
Es fundamental para el equipo que genere su propia energía para que podamos decir que es
autónomo , para ello vamos a contar con el apoyo de los chicos del área Eléctrica, ya que un
grupo de alumnos de esa especialidad están desde hace ya dos años trabajando en el diseño del
generador eólico recto que funciona a bajas revoluciones y que no tiene caja mecánica por lo
tanto vamos a incorporar este desarrollo como parte de nuestro proyecto y de esta forma
obtendríamos la autonomía requerida para el equipo funcione en cualquier parte y además sin
contaminar.
Parte 2:
Aquí vamos a trabajar con el diseño de una CUBA electrolítica que nos permita realizar una
hidrólisis utilizando corriente continua de bajo valor (12 V.) que se adapta a la disponibilidad de
la tensión que tenemos en la torre de generación.
El proceso será el siguiente: Tomaremos el agua de mar realizando primero una mezcla para
homogeneizarla, luego pasa a la cuba para realizar la hidrólisis donde se obtiene el hidrógeno que
se usará como combustible para el evaporador. Dentro de este último se obtienen dos cosas por
un lado vapor de agua para la condensación y también agua que está a 100°C y por lo tanto
carece de bacterias y esto será beneficioso a la hora de resalinizar.
Finalmente el vapor de agua obtenida se pasa al condensador para producir el agua destilada y
sacamos un poco de agua caliente para usarla luego en el dosificador para resalinizar y concluir
así el proceso.
3.4-Factibilidad técnica, operativa y presupuestaria:
Se realizaron los estudios de factibilidad en estas tres áreas y las conclusiones fueron que es
posible realizar el proyecto ya que desde lo técnico existe una propuesta técnica perfectamente
realizable.
Desde lo operativo el grupo de estudiantes es suficiente como para encarar el desarrollo y
finalmente en lo que respecta al presupuesto será provisto por la Coop de nuestra Escuela.

6. 5- ETAPA DE INFORMACIÓN:
5.1-Relevamiento de datos:
En esta etapa realizamos la búsqueda de información para el diseño del prototipo, para ello
dividimos la búsqueda en partes a saber:
Para el sistema hidrolizador:
1)- Analizamos distintos formatos de cuba buscando el mayor rendimiento posible, es decir el
mejor equilibrio posible entre producción y consumo y finalmente elegimos una cuba de tres
columnas cuyo detalle se puede observar en el diseño técnico.
Para sistema desalinización del agua:
Obtuvimos mucha información sobre los métodos para desalinizar al agua a saber:
a)- Osmosis inversa: Este método es muy efectivo y rendidor pues se consiguen importantes
cantidades de agua, pero la misma es destilada y luego no se resaliniza por lo que no es
recomendable para el consumo humano ya que carece totalmente de sales necesarias para la vida.
El otro problema que pudimos observar es que el reemplazo de las membranas es de un costo
muy elevado.
b)- Filtros poliméricos: en este caso él método es nuevo y tiene poca producción se trata de un
conjunto de polímeros plásticos que al pasar el agua salada absorben la sal algo similar que lo que
ocurre con los pañales de bebés, la sal queda en el polímero que se hincha y luego al comprimir la
tela que los contiene se suelta el agua desalada, pero como en el anterior no es directamente
Potable.
c)- Destilación: aquí el sistema de obtención es más simple pero el problema es que consume
mucha energía para producir poco agua para tener idea de 3 a 10 kw por cada 5l de agua dest.
De todas maneras para nosotros creemos que es más sencillo trabajar en este sentido debido a las
características del método.
Para la generación de la energía
Como dijimos en la introducción ,los alumnos de la especialidad eléctrica desarrollaron un
generador eólico que funciona a bajas revoluciones, que es recto es decir no se necesita orientarlo
y además no tiene caja mecánica, así que lo incorporamos al proyecto donde creemos que el
desempeño será optimo.
Conclusiones:
-Como formato trabajaremos con el modelo en H, que es a priori el de mejor performance.
-Como método elegimos la destilación.
-Como fuente de energía el generador eólico desarrollado por los alumnos de la especialidad
eléctrica

7. 5.2-diseño técnico
GENERADOR EOLICO

8. SISTEMA DE EVAPORACION Y CONDENSACION

9. SISTEMA DE HIDROLIZACION

10. 6-ETAPA DE DESARROLLO
6.1-Diagrama de tiempos:
Siempre referidos al prototipo.
Meses
20--
19--
18--
17--
16-- E R
15--
14--
13-- E R
12--
11--
10--
9---
8---
7---
6--- E R
5---
4---
3---
2--- E R
1---
Etapa Etapa Etapa Etapa etapas
Inicial info. Desarrollo Final
* E = estimado
* R = real
Deducimos del gráfico que nuestro proyecto tuvo un tiempo de duración de
aproximadamente de 26 meses para recorrer las cuatro estapas propuestas por el
sistema metodológico propuesto.
Hubo poco desfasajes entre los tiempo estimados y los reales y esas desviaciones fueron
corregidas por nuestros maestros durante el proceso.

11. 6.2-Construcción:
(Descripción detallada de los modelos)
El prototipo tiene como vimos en las etapas anteriores partes las siguientes características:
Sistema de soporte del equipo y la torre de generación:
Está formado por dos estructuras realizadas en caño de hierro de 15 x 15 MM. cada una de ellas
con el siguiente formato:
Confección de los tanques:
Los tanques fueron realizados en acrílico transparente para el prototipo para poder observar los
niveles de los líquidos.
Construcción del sistema de filtrado del agua de la hidrólisis:
Está compuesto por dos tanques, el primero de los cuales es la entrada de agua contaminada; el
segundo es el de salida que va a contener el agua tratada.
Construcción de la cuba de hidrólisis:
- Definida la forma de la cuba, construimos la misma con tubos de acrílico cristal de 52 MM.
de diam x 3 MM. de espesor, con el objeto de poder observar el proceso y corregir detalles.
- Los electrodos luego de algunos ensayos y consejos nos decidimos por tubos perforados de
acero inoxidable calidad quirúrgico.
- Tapones y salidas se realizaron en nylon que permite fácil mecanizado y buen sellado del
hidrógeno.
Construcción de las trampas de agua:
- Las construimos del mismo material que la cuba y con tapones también de nylon, para
aprovechar el material existente.
Construcción del conjunto de evaporador y condensador:
En el tanque de salida montamos un dispositivo para desarrollar la Pteris Vittata, que es un
helecho que durante un tiempo absorbe el resto del arsénico que quedaba en el agua.
Diseño y montaje del sistema electrónico de control:
La placa de control electrónico está formada por
Sistema de bombas:
Se colocaron dos bombas de 12vccde limpiavidrios:
Sistema de hidrociclón:
Es un elemento construido de acero inox. Y cubierta de acrílico, que cumple la función de
precipitar las partículas sólidas que puedan quedar luego del filtrado, solo como complemento de
seguridad para proteger las bombas del ingreso de estas partículas

12. 7-Etapa Final:
7.1-Prueba de equipos:
Finalizada la construcción comprobamos y ajustamos los tiempos de maniobras, consumo y
funcionamiento general del Equipo obteniendo los resultados esperados.
7.2-Ensayos:
1)- Realizamos la 1ra prueba de hidrólisis con un electrodo positivo (+) y otro negativo (-) a una
tensión de 12V.
R= Comprobación de la ruptura de la molécula de agua, pero la cantidad de hidrógeno obtenida
no nos pareció suficiente.
2)- Realizamos una 2da prueba, ahora con electrodos con mayor superficie de contacto con el
agua (mayor cantidad de vueltas).
R= Al aumentar las espirar conseguimos mayor producción de Hidrógeno, pero seguía
pareciéndonos insuficiente.
3)- En la 3ra prueba, modificamos la estructura de la cuba de agua, de tener 2 electrodos paso a
tener 3; 1 positivo (+) y 2 negativos (-), además cambiamos los electrodos por tubos perforados
de acero inox para aumentar la superficie de contacto con el electrolito.
R= Este ensayo si tuvo muy buena producción de hidrógeno y pudimos encender el quemador.
Obtuvimos luego de hidrolizar 45 min, un líquido de color amarillento con olor a lavandina.
Enviamos una muestra a la ET9 al Lic Daniel Baleani quien realizó uno de los ensayo y
comprobó la presencia de hipoclorito de sodio en el residuo. Además nos dijo que el color
amarillento en el líquido era la presencia de oxidación de algo con hierro y efectivamente
pudimos comprobar que los electrodos tenían en su conexión eléctrica tornillos de hierro
oxidados por el proceso.
Al mismo tiempo enviamos una réplica de los líquidos a la ET27, que También confirmó lo que
habíamos hallado en las muestras de la ET9.
4)- En la 4ta prueba tomamos los recaudos de cambiar los tornillos de los electrodos por torn de
acero inox y realizamos un nuevo ensayo de mayor tiempo de hidrólisis Y lo que cambió fue la
temp del electrolito obteniendo como residuo un liquido ahora casi incoloro, lo que comprueba la
limpieza del proceso.
R=Este nuevo ensayo dio como resultado lo más positivo hasta ahora pues al encender el
hidrógeno la llama resultante fue mucho más limpia y con mayor fuerza lo que hizo hervir el
agua del tanque más rápido aumentado el rendimiento de la condensación.
5)- Realizamos un ensayo final y enviamos una muestra del agua destilada obtenida al lic
Gustavo Maglio de la ET 1 de la ciudad de Caleta Olivia en la prov. de Sta Cruz, a quién
conocemos de otros eventos y que tiene en su escuela un laboratorio de microbiología muy
completo y que nos contó que si bien el agua tenía un resultado satisfactorio en cuanto a Ph y
sales contenía materia orgánica que se descompone en el agua, haciendo que sea apta para
consumo con un límite de pocos días.
La solución la encontramos en el mismo equipo ya que lo que hicimos fue tomar parte del agua
de mar que está dentro del tanque donde se evapora la enfriamos y con ella resalamos luego, por
este proceso logramos un agua sin material orgánico y por consiguiente con mayor duración para
el consumo.

13. Cuadro de resultados estimados:
Los resultados que se infieren a partir de los ensayos realizados en los laboratorios reproduciendo
las condiciones de destilación y saneamiento, podemos hacer una proyección de datos por cálculo
que nos arrojaron los siguientes resultados.
Cuadro comparativo con equipos que utilizan evaporadores fijos.
Prototipo Terminado
Descripción funcional Unidades
Energía generada por el eólico entre 0 y 100 rpm 12 vca – 10 amp
Cantidad de agua destilada x hora Aprox 1 litro
Cantidad de hipoclorito de sodio x hora 2 litros
Tensión aplicada al hidrolizador 12vcc.
Corriente en el hidrolizador 2.5 amp
Consumo total del equipo en w / h 30 W/H
Costo del prototipo $ 1138

14. 7.4-Conclusiones:
Extraídas por nosotros :
Participar de este proyecto fue muy importante porque se lograron integrar saberes
adquiridos en los años anteriores.
Se tuvo parte en todo el desarrollo y construcción, lo que permitió tomar decisiones y
discutir los contenidos.
Se consiguió unir a la comunidad escolar, en una actividad compartida, permitiendo que
todos y cada uno se sintieran partícipes de la actividad
Durante el transcurso de los meses, se concretó un importante aprendizaje tanto a nivel
cultural como tecnológico y humano.
La participación en este proyecto generó orgullo y esperanzas en todo el grupo. Creemos
que nuestro trabajo puede ser muy útil.
Extraídas por los docentes:
Resultó ser una experiencia muy positiva.
El desafío de trabajar con distintos tipos de alumnos, especialidades e integrar un
producto final, optimizando recursos de las distintas áreas, fue una experiencia alentadora.
La realización de este trabajo y la metodología seguida nos acerca a la utilizada en la
industria para la fabricación de cualquier producto
La brecha Educación – Trabajo se ve disminuida con la concreción de estos proyectos.

15. 7.5-Bibliografía:
Depau, Carmen y otros. Elementos de física y química. Buenos Aires. Plus Ultra.1985
Kuo, Benjamín. Sistemas automáticos de control. México. C.E.C.S.A. 1986
Mercuri, Osvaldo. La Ecología en casa. Buenos Aires. Fundación Ecológica por una vida mejor.
¿?
Onna, Alberto y otros. Biología IV. Biología molecular y biotecnología. Del laboratorio a la
bioindustria. Buenos Aires. Conicet (Programa Pro Ciencia). c 1996
Articulo sobre inyección de Hidrogeno – Ernesto Saikin y Loly Bogovnik.
Potabilizador de agua por osmosis Inversa
Ejercito Argentino – DIDEP.
Artículos sobre Generación eólica “ABB news
Articulo Lenutech “HIDROGENO”
Consulta On-line – Grupo Hidrogeno – EMAGISTER. – Mario Venegas.
Wikipedia. Agua de Mar
7.6-Agradecimientos:
A los docentes, a todos los alumnos y ex-alumnos de nuestra escuela que participaron en este
proyecto, por su esfuerzo, dedicación y compromiso para hacer posible este trabajo.
A los directivos de la Institución por permitirnos el uso de los laboratorios y talleres, y la
disposición de los horarios de clase con estos fines.
A la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires a través del UBACyT por su
apoyo tecnológico.
A la Escuela Nacional de Náutica por su inestimable colaboración en lo que respecta al
asesoramiento acerca de cuestiones de posicionamiento del colector solar con respecto a la
ubicación del sol.