Prototipo de sistema de desalinización solar pasiva aplicado a muestras de agua salada de las costas de Santa Rosa, Guatemala

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo el diseño, construcción y validación experimental de un sistema de destilación solar pasiva para la producción de agua potable en comunidades rurales con acceso limitado a servicios de saneamiento. El sistema propuesto combina un domo evaporador semiesférico recubierto internamente con pintura negra mate, que actúa como captador térmico, y un cono condensador transparente, cuya geometría favorece la recolección del vapor condensado. La operación del sistema se basa en el aprovechamiento del efecto invernadero, la absorción de radiación solar directa y el aprovechamiento de la energía térmica sin requerir fuentes externas de energía. Se desarrollaron dos prototipos: uno experimental y otro final, los cuales fueron sometidos a pruebas de funcionamiento en condiciones reales, con monitoreo constante de temperaturas superficiales, volumen de agua evaporada y recolectada, así como conductividad eléctrica de las muestras. En la prueba más eficiente del prototipo experimental, se alcanzó una temperatura máxima del agua salada de 65.5 °C, con una eficiencia térmica del 4.21 %. Por su parte, el prototipo final logró recolectar 32 mL de agua destilada en un ciclo de 8 horas, con una eficiencia del 1.89 %. Se identificó que el diferencial térmico mínimo necesario entre el agua salada y el cono condensador para que ocurra condensación efectiva es de 8 °C. Los resultados demostraron la viabilidad técnica del sistema, aunque se evidenciaron pérdidas por fugas menores, condensación en zonas no canalizadas y limitaciones en la hermeticidad de los componentes. La prueba de conductividad eléctrica clasificó el agua recolectada como Tipo III según la norma ASTM D1193-91, y dentro de los parámetros aceptables de potabilidad establecidos por la norma guatemalteca COGUANOR NTG 29001. Esto confirma la capacidad del sistema para generar agua con baja concentración de sales, aunque se recomienda complementar el análisis con pruebas fisicoquímicas adicionales para validar completamente su aptitud para el consumo humano. En general, el sistema representa una alternativa sostenible, de bajo costo y potencialmente replicable para enfrentar el problema de acceso al agua potable en zonas vulnerables, aunque se requieren mejoras técnicas para optimizar su eficiencia y rendimiento a largo plazo.