Y UN AERÓSTATO PARA CONDENSACIÓN.

DESCRIPCIÓN

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente divulgación trata de un sistema de condensación y captación del agua presente en la atmósfera mediante un sistema que comprende un aeróstato hueco que flota en el aire y está anclado, y tiene medios para facilitar la condensación del agua presente en la atmósfera en forma de humedad, y medios para conducir el agua obtenida por la condensación en el aeróstato, hasta un estanque ubicado en tierra o en una embarcación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La situación hídrica es crítica en gran parte del mundo. Los problemas derivados de esta situación son diversos, principalmente por la escasez de lluvia durante periodos prolongados y la inaccesibilidad a agua en muchas zonas del planeta. Además, el cambio climático y los incendios forestales deterioran los suelos y el ecosistema provocando evaporación de lagos y ríos. Esto repercute en la ganadería, en la agricultura, en la industria y en las poblaciones humanas.

Cerca de una de cada tres personas en el mundo no tiene acceso a agua potable. Millones de personas en todo el mundo siguen careciendo de acceso al agua, el saneamiento y la higiene, según un informe de UNICEF y la Organización Mundial de la Salud. “Alrededor de 2.200 millones de personas en todo el mundo no cuentan con servicios de agua potable gestionados de manera segura(...)”

Las poblaciones más vulnerables se ven afectadas por la hambruna y muertes por deshidratación, obligadas a emigrar o ir en busca de ciudades con sistema de agua potable. Por otro lado, la falta de infraestructura y que muchas fuentes de agua existentes estén contaminadas son una de las razones para la transmisión de enfermedades y la necesidad de importar agua desde otros lugares.

Son variadas las tecnologías disponibles para captar agua de fuentes tan diversas como el mar, la neblina, la lluvia, y las napas subterráneas, entre otras. El problema de la mayoría de estos sistemas es que tienen limitaciones geográficas y sólo son útiles en contextos específicos.

Es por lo anterior que nace la presente invención, cuya finalidad es brindar un sistema de captación de agua para diversos usos y que esté disponible en la mayor variedad de contextos y geografías posible, por medio de la implementación de un sistema de condensación y captación de agua atmosférica.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR:

El documento US3748867A Describe un aparato para obtener agua ambiental de dos (2) diferentes maneras, según el contexto de uso; en el primer caso, situado sobre un cuerpo de agua con aire húmedo sobre dicho cuerpo de agua, el aparato se usa para subir aire húmedo desde el nivel del agua hasta una gran altura, a través de una manguera o tubo sostenida por un globo aerostático, para que una vez arriba el diferencial de temperatura permita la condensación y luego el agua líquida baje por el mismo tubo para ser usada o capturada; y en el segundo caso, cuando no hay un cuerpo de agua disponible pero sí hay nubes, el aparato se usa para subir por él cristales semilla hasta las nubes para provocar lluvia. El aparato consta de un tubo largo y flexible tiene su extremo superior adjunto a un globo más liviano que el aire, preferentemente del tipo no-rígido, siendo el largo del tubo suficientemente largo para extenderse desde el nivel del suelo hasta una zona de temperatura con una condición climática en la que la temperatura o distribución de humedad de la atmósfera es lo suficientemente diferente a la del nivel del suelo como para permitir, o condensación de humedad a medida que la atmósfera que contiene humedad se conduce hacia arriba dentro del tubo, o la introducción de cristales semilla, como yoduro de plata, hacía la atmósfera para causar precipitación. En el primer caso, el tubo está preferentemente terminado en una apertura espaciada a corta distancia sobre un cuerpo de agua grande en su extremo inferior, como un océano, y mantenido sobre flotadores o pontones ubicados en regiones tropicales o subtropicales, el aire húmedo del océano es atraído hacia dentro del tubo de modo que el agua sólo se condense en las paredes del tubo, en sus alcances atmosféricos superiores, para ser colectada. En el segundo caso, cuando se introducen cristales semilla, el tubo está preferentemente montado en un vehículo motorizado para la amplia dispersión de los cristales de semilla.

El documento US10704529B2 divulga un sistema para la generación aérea de agua atmosférica que comprende una plataforma aérea conectada a una plataforma de base terrestre, en el que la plataforma aérea comprende ventiladores eléctricos para ingresar aire atmosférico húmedo, un deshumidificador eléctrico condensa el agua desde el vapor y drena el agua condensada a través de un tubo hacia la base terrestre, y ventiladores de escape que soplan el aire deshumidificado de vuelta a la atmósfera, y en el que la plataforma base terrestre comprende una turbina de agua y un generador para generar energía para los componentes eléctricos del sistema, un estanque colector para acumular agua condensada, y un estanque de almacenaje externo.

El documento chileno CL2019001576U describe un sistema para capturar agua de niebla por el choque en forma pasiva contra una malla denominada atrapa nieblas, formada por grandes paneles. Al aplicar tecnología es posible obtener agua en forma activa a partir de niebla advectiva captándola en forma impelente desde un codo de PVC que se ubica a cuatro metros de altura sobre el suelo, orientándolo hacia la nube que viene de barlovento; al ingresar él gas, pasa a través de una rejilla de 35% de sombra; la succión lleva la neblina hasta un tubo de PVC de 600 mm de diámetro de 6 metros de largo ubicado a ras de suelo. En su interior cada 33 cm hay paredes de material inoxidable con perforaciones en el 50% de los paneles ubicados verticalmente y que se sostienen con pernos de anclaje, las gotas de agua en suspensión colisionan contra las paredes, produciéndose deposición por adsorción al precipitar parte del agua contenida en ella. Al interior del tubo madre, en su zona inferior se ubica un tubo de PVC de 75 mm de diámetro y 6 metros de largo con cortes de 45 grados unidos a cada placa a fin de captar el agua que se drena. Luego atraviesa la placa y continúa con su diámetro original hasta la placa siguiente y nuevo corte; el ventilador que absorbe la niebla es activado por energía solar.

Como puede apreciarse, ninguno de los sistemas citados del arte previo resuelve el problema de la captación de agua atmosférica en diversos contextos, sin depender de la presencia de vientos, con bajos costos y sin el uso de energía externa. Los dos primeros documentos describen sistemas que no son autónomos energéticamente y ninguno de los tres documentos descritos está construido de modo de hacer uso del efecto rocío para generar condensación en diversas geografías.

Además, otra finalidad de la invención es contribuir con el medio ambiente, usando recursos no agotables (agua atmosférica y energía solar), por lo que también está pensado para que su impacto sea el mínimo en el territorio donde se instalará, así como también pretende ser sustentadle al largo plazo ayudando a mejorar la calidad de vida de las personas.

DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se trata de un sistema de condensación y captación de agua atmosférica que consta de un aeróstato hueco, de doble capa, inflado con un gas más liviano que el aire que le permite flotar en el aire, que se vale del efecto rocío para promover la condensación de humedad atmosférica, la que una vez condensada y en estado líquido es conducida a través de al menos un tubo flexible tipo manguera hacia un estanque de captación de agua que está en tierra, sobre alguna edificación o en una embarcación marítima. El aeróstato hueco está anclado a través de una cuerda de anclaje y una base de anclaje, en una ubicación cercana al estanque de captación de agua. Para aprovechar el efecto rocío el aeróstato hueco tiene medios para generar diferenciales de temperatura en su interior, donde hay siempre aire debido a que el aeróstato tiene aberturas en su parte superior y en su parte inferior. La superficie exterior del aeróstato es de un material de preferencia poliméhco y negro que capta la energía y calor del sol calentando el aire que circula por el interior del aeróstato. Por el medio del aeróstato está erigido un mástil enfriador con un cabezal (de preferencia esférico) enfriador, que asoma por las aberturas superior e inferior del aeróstato, que es de un material superconductor, o de gran capacidad de conducción térmica, que al estar asomado por las aberturas del aeróstato se enfría logrando mantenerse casi a la misma temperatura que hay en la atmósfera en el exterior del aeróstato, que en las zonas altas es una temperatura baja. La diferencia de temperatura que hay entre el aire caliente al interior del aeróstato (gracias al material captador de calor de la superficie exterior del aeróstato) y la superficie del mástil enfriador promueve que gracias al denominado efecto rocío o punto de rocío, se condense agua en la superficie del mástil, la que por efecto de gravedad se deslizará por el mástil hasta una pieza colector de agua que se ubica en el extremo inferior del mástil y está conectada a el o los tubos (preferentemente flexibles) que conducirán el agua líquida hasta el estanque captador de agua, el que puede estar ubicado en zonas donde las poblaciones humanas necesitan agua para su propio consumo, o para agricultura o ganadería, como también arriba de embarcaciones marítimas que requieran de agua limpia.

Otras áreas de aplicabilidad de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación. Se debe entender que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican las modalidades preferidas de la invención, están destinadas únicamente a fines ilustrativos y no están destinadas a limitar el alcance de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La presente invención se entenderá más completamente a partir de la descripción detallada y las figuras que se acompaña, que no se encuentran necesariamente a escala, en las cuales:

La Figura 1 muestra una vista general de las principales partes del sistema.

La Figura 2 muestra el aeróstato hueco y otros elementos del sistema, como una cuerda de anclaje y un tubo flexible para conducir agua, entre otros.

La Figura 3 muestra una vista en corte vertical del aeróstato hueco y su interior. La Figura 4 muestra tres modalidades de la superficie del mástil enfriador.

La Figura 5 muestra una vista general de las principales partes del sistema en una modalidad en la que el estanque para captación de agua es parte de un circuito de cañerías para conducción del agua desde el estanque hacia otros depósitos de agua o hasta al menos un punto de consumo de agua.

La Figura 6 muestra una modalidad preferida del aeróstato hueco en la que éste tiene múltiples secciones de inflado independientes o cascos, para asistir en la estructuración del aeróstato hueco, y brindar seguridad para poder seguir flotando en caso de que una de las secciones se desinfle.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODALIDADES PREFERIDAS

La siguiente descripción de modalidades de la presente invención es simplemente de naturaleza ejemplar y de ninguna manera pretende limitar la invención, su aplicación o usos. La presente invención tiene una amplia aplicación potencial y utilidad, que es considerado adaptable en una amplia gama de circunstancias. La siguiente descripción es proporcionada aquí únicamente a modo de ejemplo, pero no limita el alcance o la substancia de la invención.

En la Figura 1 se muestra una vista general de las principales partes de una modalidad preferida del sistema de condensación y captación del agua atmosférica (10), que comprende un aeróstato hueco (20), una cuerda de anclaje (40), una base de anclaje (41 ), un tubo de material flexible (30) para conducir el agua desde el aeróstato hueco (20) hasta el estanque para captación de agua (31 ).

Las Figuras 2 y 3 muestran una modalidad preferida del aeróstato hueco (20) inflado con gas más liviano que el aire entre sus capas, que en su superficie exterior es de un material poliméhco negro (21 ) que es capaz de captar energía y calentar el aire al interior del aeróstato hueco (20). En las Figuras 2 y 3 se observan también el mástil enfriador (22) con su esfera enfriadora (23) siendo el mástil enfriador (22) y la esfera enfriadora (23) ambos de un material de alta conductividad térmica que atraviesa verticalmente el espacio interior del aeróstato hueco (20) y asoma por la abertura inferior (28) y por la abertura superior (27) del aeróstato hueco (20) de modo de actuar como enfriador y mantenerse a una temperatura similar a la temperatura que hay al exterior al aeróstato hueco (20), lo que promueve el efecto rocío y produce la condensación de agua al interior del aeróstato hueco (20) en la superficie del mástil enfriador (22). La Figura 3 además muestra una vista en corte del aeróstato hueco (20) donde se aprecia que solo está inflado en el espacio entre su doble capa y es hueco en su interior, por donde está erigido el mástil enfriador (22). Se aprecian también las varillas de sujeción (25) del mástil enfriador (22), la abertura superior (27), la abertura inferior (28), la cuerda de anclaje (40), el colector de agua (24), que recibe el agua que desliza por el mástil enfriador (22) y la hace ingresar en el tubo de material flexible (30).

La Figura 4 muestra tres modalidades preferidas de la superficie del mástil enfriador (22), donde la Figura 4A divulga un tipo de superficie ranurada, la Figura 4B divulga otro tipo de superficie ranurada, y la Figura 4C muestra una superficie lisa, todas ellas para facilitar la condensación de agua en la superficie del mástil enfriador (22) y su deslizamiento hacia el colector de agua (24).

La Figura 5 muestra una vista general de las principales partes de una modalidad preferida del sistema de condensación y captación del agua atmosférica (10), que comprende un aeróstato hueco (20), una cuerda de anclaje (40), una base de anclaje (41 ), un tubo de material flexible (30) para conducir el agua desde el aeróstato hueco (20) hasta un estanque para captación de agua (31 ) que es parte de un circuito de cañerías (32) para conducción del agua desde el estanque para captación de agua (31) hacia otros depósitos de agua o hasta al menos un punto de consumo de agua.

La Figura 6 muestra una modalidad preferida del aeróstato hueco (20) en la que éste tiene múltiples secciones de inflado independientes o cascos (26) para asistir en la estructuración del aeróstato hueco (20), y brindar seguridad para poder seguir flotando en caso de que una de las secciones se desinfle. En otras modalidades el sistema cuenta con dos, tres o más cuerdas de anclaje (40) cada una con una base de anclaje (41 ), pudiendo estar las bases de anclaje (41 ) en tierra, sobre una edificación, o sobre una embarcación marítima.

En aún otras modalidades, el sistema de condensación y captación del agua atmosférica (10) cuenta con dos, tres o múltiples tubos de material flexible (30) para conducir el agua desde el aeróstato hueco (20) hasta un estanque para captación de agua (31 ).

Expuesto lo anterior, los entendidos en la materia entenderán fácilmente que la presente invención es susceptible de una amplia utilidad y aplicación. Muchas modalidades y adaptaciones de la presente invención distintas de las aquí descritas, así como muchas variaciones, modificaciones y disposiciones equivalentes, serán evidentes o razonablemente sugeridas por la presente invención y la descripción anterior de la misma, sin alejarse de lo substancial o alcance de la presente invención. Por consiguiente, aunque la presente invención ha sido aquí descrita en detalle en relación con sus modalidades preferidas, se debe entender que esta descripción es solo ilustrativa y ejemplar de la presente invención y es realizada simplemente con el propósito de proporcionar una descripción completa y habilitante de la invención. La descripción anterior no pretende ni debe ser interpretada para limitar la presente invención o para excluir cualquier otra modalidad, adaptaciones, variaciones, modificaciones y disposiciones equivalentes.