Un proyecto que busca mejorar la calidad y cantidad de agua potable

Un equipo multidisciplinario de profesionales de ingeniería, biología, microbiología y química, así como tesistas y universitarios de las licenciaturas en ingeniería civil e ingeniería ambiental, desarrollan un proyecto de investigación que implementa métodos y técnicas con el fin de evaluar cómo aumentar la calidad y la cantidad de agua de las potabilizadoras del país.

Desde enero de 2020, el grupo ejecuta este proyecto usando como piloto la planta potabilizadora Jaime Díaz Quintero (JDQ) del Instituto de Acueductos y Alcantarillados Nacionales (Idaan), que atiende al distrito de La Chorrera.

Se trata del proyecto de investigación “Formulación de la optimización de una potabilizadora mediante modelación matemática y calibración in-situ”, beneficiado por la Convocatoria Pública de Fomento a I+D orientada por Misión Agua 2019 de la Secretaría Nacional de la Ciencia, Tecnología e Innovación.

El investigador principal es el ingeniero Gonzalo Pulido, doctor en ingeniería e investigador afiliado a la Universidad del Istmo (UdelIstmo). El proyecto cuenta con la participación de coinvestigadores entre los que están el ingeniero industrial Rafael Jácome, la bióloga Jasmara Jaramillo, la microbióloga Jessica Batista y los químicos Eduardo López, Kenya Soto y Bolívar Duarte, del Idaan; el ingeniero civil Matías Carrera, de la Universidad Tecnológica de Panamá (UTP); el ingeniero Erick Rodríguez, de la Autoridad del Canal de Panamá; la ingeniera química Koralys Golitia; y la ingeniera civil Yarelis Melgar, de la UdelIstmo.

El proyecto cuenta con la colaboración activa de los universitarios Manuel Pérez, Ana Rivera y Alexandra Jiménez (UTP), Elys Banda (UdelIstmo); los ingenieros pasantes en investigación Hernán Martínez, Michael Smith, Miguel Delgado, y la asesoría técnica de los profesionales Gilberto Cárcamo (equipos electrónicos), Rodrigo Caballero (modelación CAD), y Carlos Enrique Henao (electromecánica y asistencia).

El pasado viernes 15 de octubre de 2021, los investigadores llevaron a cabo una feria de divulgación en las instalaciones de la planta potabilizadora de La Chorrera en la que se habilitaron ocho estaciones de trabajo y se describieron los frentes de investigación claves en el proyecto. Las estaciones presentaron detalles relacionados a modelación matemática, mediciones in situ de velocidades y presiones, y recorrido del flujo del agua procesada en la potabilizadora. Los asistentes fueron funcionarios del Idaan, del Consejo Nacional del Agua y sus instituciones miembros, la Senacyt y la UdelIstmo.

“Una planta potabilizadora toma agua de un río y remueve sus contaminantes hasta entregar a la población atendida agua apta para su consumo, que debe ser segura desde el punto de vista de salud pública”, explica el Dr. Pulido.

El acceso al agua potable es una necesidad primaria y, por lo tanto, es un derecho humano fundamental y está incluido en los Objetivos de Desarrollo del Milenio, de los cuales Panamá es firmante.

La cobertura actual de agua potable a la población del país es del 95%. Panamá cuenta con cerca de 60 plantas potabilizadoras que han sido construidas, operadas y mantenidas por el Idaan, entidad que dispone de laboratorios de calidad del agua para monitorear sus fuentes de agua. A la fecha, el Idaan colabora con el proyecto que, a través de métodos científicos, espera conocer, evaluar y dar seguimiento del funcionamiento hidráulico de sus potabilizadoras que es, junto con la calidad del agua, otro componente fundamental de la operación técnica de toda potabilizadora.

En este sentido, la estrategia del proyecto es monitorear, estudiar y analizar cada uno de los componentes que influyen en la calidad del agua tratada y el caudal producido por la potabilizadora para proponerle al Idaan alternativas de optimización.

La potabilizadora JDQ es la escogida para el proyecto, que sirve como piloto para replicar los métodos y resultados propuestos. Dicha potabilizadora está ubicada en el sector de El Trapichito de La Chorrera y produce 2 mil metros cúbicos diarios de agua. Los investigadores seleccionaron esta potabilizadora por ser representativa de muchas potabilizadoras de las existentes en el Idaan, y de fácil acceso, afirma el Dr. Pulido.

Yarelis Melgar, ingeniera a cargo de la supervisión del proyecto e investigadora encargada de la unidad de cloración de este, explica que el proyecto conllevará al mejoramiento de la calidad del agua que se recibe en los hogares. “Por medio de las actividades que desarrollan los diferentes frentes de investigación del proyecto, se entregarán recomendaciones de optimización de los procesos a las autoridades regentes de nuestra planta potabilizadora piloto, por lo que esperamos una potencial replicabilidad en plantas potabilizadoras similares a nivel nacional”, menciona.

El proyecto ha permitido que universitarios pongan en práctica sus conocimientos. La estudiante Elys Banda, de la licenciatura en ingeniería industrial administrativa, de la UdelIstmo, forma parte del proyecto de investigación. Su tesis de grado la enfoca en la calidad de agua de la fuente de abastecimiento de la potabilizadora JDQ, que es el río Caimito, con la intención de identificar mejoras en el área de captación que beneficien la calidad del agua, por medio del análisis de la presencia de bacterias coliformes y heterotróficas en temporada lluviosa. “El estudio de coliformes consiste en la cuantificación de bacterias indicadoras de contaminación biológica y fecal a lo largo del río aguas arriba de la toma del Idaan utilizando metodologías o técnicas analíticas basadas en microbiología, y el estudio de bacterias heterotróficas se basa en analizar estas bacterias indicadoras para determinar eficiencias en los distintos procesos de la planta”.

Así mismo, la estudiante Ana Rivera, de ingeniería ambiental, de la UTP, está haciendo su trabajo de tesis en el marco del proyecto, enfocándose en la construcción de diagramas de coagulación para turbiedad. “Los diagramas de coagulación buscan la optimización del proceso de coagulación dentro de la planta, analizando los valores de turbiedad remanente para encontrar una dosis óptima mediante estos diagramas”. La estudiante se muestra complacida de formar parte del proyecto, que se enfoca en la optimización de la potabilizadora y garantizar una calidad de agua adecuada, ya que “entre más óptima esté, mejor será la calidad y el servicio para la comunidad”.

Por su parte, Alexandra Jiménez, estudiante de ingeniería ambiental de la UTP, también enfoca su tesis en el marco de este proyecto en la evaluación de la turbiedad del agua a través de diagramas de coagulación. “Considero que el mayor aporte de este estudio para la comunidad es brindarle agua con mejor calidad. Al tener una dosificación de coagulante más controlada se brinda agua con menos químicos a la población”.

En términos globales, el Dr. Pulido reflexiona que se trata de un proyecto innovador debido a que las herramientas de modelación matemática y de medición de velocidades usan equipos y métodos que se han empleado por primera vez en Panamá, y porque involucra la colaboración multidisciplinaria. Se espera que el proyecto se replique a otras potabilizadoras de agua del país para “priorizar modificaciones de diseño antes que ampliaciones o construcción de nuevas plantas”, aportando a la racionalización del gasto público.