Análisis del acceso al agua potable en Nikki (Benín) y propuesta de implantación de la tecnología EMAS como alternativa para el autoabastecimiento

Varas del Ser, Jaime (2018). Análisis del acceso al agua potable en Nikki (Benín) y propuesta de implantación de la tecnología EMAS como alternativa para el autoabastecimiento. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Análisis del acceso al agua potable en Nikki (Benín) y propuesta de implantación de la tecnología EMAS como alternativa para el autoabastecimiento
Autor/es:
  • Varas del Ser, Jaime
Director/es:
  • Romero Rey, Gregorio
  • Rodríguez Rivero, Rocío
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Fecha: Febrero 2018
Materias:
Palabras Clave Informales: Agua, Bomba manual, Calidad del Agua, Mecánica de Fluidos, Cooperación, África, Benín, Simulación, Bond-Graph, PFC Cooperación al Desarrollo
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Mecánica
Licencias Creative Commons: Reconocimiento

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Resumen

En las últimas dos décadas, el mundo ha alcanzado logros considerables en cuanto al desarrollo humano. La pobreza extrema se ha reducido significativamente, el acceso a la educación primaria y los índices sanitarios han mejorado, y se han realizado progresos sustanciales a la hora de promover la igualdad de género y el empoderamiento de las mujeres. Los esfuerzos de la cooperación internacional al desarrollo, a través de las agencias internacionales, han contribuido a este progreso y permitido mejorar la calidad de vida y las perspectivas de futuro de millones de personas. Como parte de una nueva agenda de desarrollo sostenible, los organismos internacionales han redactado una serie de objetivos globales, los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), que incluyen nuevas medidas para poner fin a la pobreza en el mundo, erradicar el hambre, garantizar una vida sana y una educación de calidad, lograr la igualdad de género, asegurar el acceso al agua y la energía, promover el crecimiento económico sostenido, adoptar medidas urgentes contra el cambio climático, promover la paz y facilitar el acceso a la justicia. Uno de los mayores retos de la cooperación al desarrollo en la actualidad y que se refleja, precisamente, en los ODS, es el acceso al agua. El agua potable, el saneamiento y la higiene son fundamentales para la salud, la supervivencia, el crecimiento y el desarrollo. Sin embargo, estas necesidades básicas son todavía un lujo para la mayoría de la población pobre en el mundo. Según UNICEF, más de 1100 millones de personas no tiene acceso directo a agua potable, mientras que 758 millones ni siquiera tienen acceso. Cada año, 1.5 millones de niños mueren antes de cumplir los cinco años por diarrea y se estima que el 88% de esas muertes podrían ser evitadas mediante un acceso seguro a agua potable, higiene y saneamiento. Cómo es lógico, la crisis hídrica afecta especialmente a los países más pobres, como Benín, un país situado en el África Occidental. La economía de Benín se encuentra en el puesto 170 del mundo y sus habitantes tienen un bajísimo nivel de vida en relación a los 195 países del ranking. Además, su Índice de Desarrollo Humano, un indicador sintético de los logros medios obtenidos por un país en las dimensiones esenciales del desarrollo humano, como la longevidad y la buena salud, el acceso al conocimiento y un nivel de vida digno, le sitúa en la posición 167 de 188 países, dentro de la categoría de «desarrollo humano bajo». En especial, la comuna de Nikki, al noreste de Benín, es una de las regiones más pobres del país. Con un IDH que se sitúa en 0.381 puntos, Nikki se encuentra muy por debajo de la media nacional. La comuna se caracteriza por su población rural, que se organiza en 359 aglomeraciones reagrupadas en 90 ciudades o barrios, y que a su vez se organizan en 7 distritos o arrondisement, que son: Nikki, Biro, Gnonkourakali, Ouénou, Sérékaé, Suya y Tasso. La población se agrupa en forma de ménage, grupos de casas alrededor de un patio común donde conviven conjuntamente distintas familias. Se estima que existen cerca de 17.000 ménages. Uno de los grandes problemas presentes en Nikki, al igual que en todo el territorio nacional, es el acceso al agua potable. Es la principal causa de muerte infantil en la región, debido a problemas diarreicos y otras enfermedades derivadas del consumo de agua contaminada. Además, las labores de recogida de agua son llevadas a cabo por las mujeres y niñas, lo que les impide dedicarse a otras labores, como pueden ser su familia o su educación. Aunque existe una voluntad política generalizada de reformar el sector y garantizar a la población el acceso a agua potable, la insuficiencia de recursos financieros estables impide gestionar adecuadamente la infraestructura hídrica y hacer frente a una demanda cada vez mayor. Si bien la población de Nikki tiene acceso a agua mediante diferentes mecanismos, los más utilizados son los forages y los pozos. Mientras que los forages son perforaciones de gran profundidad cerradas y equipadas con una bomba manual, los pozos son excavaciones a cielo abierto, de las que se extrae agua mediante cubos o bolsas de neumático atadas a una cuerda. La calidad del agua de los primeros es considerablemente mejor, ya que el agua no está expuesta a la contaminación aérea. Sin embargo, gran parte de las bombas son abandonadas o están inutilizadas durante largos periodos de tiempo. Esto se explica por varios motivos: - La falta de claridad y transparencia de los protocolos de actuación en caso de avería y el desconocimiento de estos mecanismos por parte de la población. - La ausencia de personal especializado para la reparación de las bombas. - La falta de acceso a piezas de repuesto. Es por ello, que los pozos se convierten en la alternativa que sustituye a las bombas en caso de avería. Siendo los pozos una fuente importante de transmisión de enfermedades, se hace evidente la necesidad de encontrar una tecnología que me permita garantizar la calidad del agua de éstos. Con el fin de no caer en los mismos problemas a los que se enfrentan los forages, es conveniente encontrar una tecnología que sea adaptable a Nikki. Dentro del marco de la cooperación al desarrollo y la acción humanitaria, se define tecnología apropiada o adaptada como aquella que está adecuada a las condiciones locales y que se caracterizada por su bajo costo, la no importación de insumos, su pequeña escala, su fácil utilización por la población local y su sostenibilidad. Así, entre las opciones barajadas para la transformación de los pozos abiertos, se plantea la tecnología EMAS. La Bomba EMAS es una bomba de pistón directo desarrollada en Bolivia en los años 1980 por el alemán Wolfgang Buchner en la Escuela Móvil de Agua y Saneamiento (EMAS). Para su construcción se utilizan distintos materiales y herramientas simples que pueden encontrarse en poblaciones rurales de la mayoría de los países y cuyo coste varía entre 15 y 30 euros, según la parte del mundo. Aunque originalmente está pensada para ser instalada en perforaciones manuales, la principal ventaja de la Bomba EMAS es su versatilidad: puede ser construida en 36 configuraciones, entre las que se encuentra la instalación en pozos abiertos. El primer paso para analizar el potencial de la bomba EMAS en Nikki es comprobar si puede ser fabricada localmente siguiendo el diseño original. Aunque la proximidad a Nigeria hace que se encuentren fácilmente multitud de materiales, fue imposible encontrar canicas de cristal para las válvulas antirretorno, un elemento fundamental para la bomba. Tras varios intentos por sustituir la canica, finalmente se decidió realizar un cambio en el diseño de las válvulas y utilizar válvulas de asiento de un motor de combustión común. Se procedió, entonces, a la construcción e instalación de la bomba en el pozo del Hotel John y se realizó una evaluación de su funcionamiento. Utilizando la bomba se conseguía extraer un caudal mayor que con los métodos tradicionales de elevación de agua, y se hacía posible cerrar el pozo mediante una tapa de acero. Los caudales obtenidos fueron de unos 14 litros por minuto, un valor muy por encima de los recomendados para grifería doméstica en nuestro país. A continuación, con el fin de continuar estudiando la bomba, sus parámetros y su funcionamiento, se realizó una simulación utilizando el método Bond-Graph. Este método permite realizar una descripción gráfica, independiente del dominio, del comportamiento dinámico de un sistema físico mediante la representación de los intercambios de potencia entre sus elementos. Permite también, extraer las ecuaciones que rigen el sistema, para poder introducirlas en Matlab y demostrar teóricamente su fiabilidad más allá de lo probado en la práctica en campo. Por último, como ocurre en cualquier proyecto, y en especial, en proyectos de cooperación, se lleva a cabo un exhaustivo análisis del impacto socioeconómico y medioambiental

Más información

ID de Registro: 49625
Identificador DC: http://oa.upm.es/49625/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:49625
Depositado por: Jaime Varas del Ser
Depositado el: 05 Mar 2018 07:35
Ultima Modificación: 05 Mar 2018 07:35
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