Captación agua de lluvia

Una de las soluciones para hacer frente a la escasez de agua es el aprovechamiento eficiente del agua de lluvia, tradición milenaria que se practica desde hace 5000 años. A lo largo de distintas épocas, culturas en todo el mundo desarrollaron métodos para recoger y utilizar el recurso pluvial, sin embargo con el progreso de los sistemas de distribución entubada, estas prácticas se fueron abandonando.

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Ahora ante el reto que supone el aumento de la población y la escasez del suministro, tanto en las zonas urbanas como rurales, la captación de agua de lluvia y nuevos sistemas para su correcta gestión, vuelven a verse como una solución para ahorrar y aumentar las reservas de agua.

CAPTACIÓN EN EL MUNDO

Ante los problemas de abasto que sufren las grandes urbes cada vez más pobladas y las zonas periurbanas sin acceso a servicios, se está viendo el aprovechamiento del agua de lluvia como una solución.
Aprovechar el agua de lluvia permite tener líquido de calidad para diferentes usos no potables como limpieza, procesos industriales, sanitarios, riego y recargar las reservas subterráneas. También al detener y retener el escurrimiento pluvial, se evita que se saturen drenajes y que aumenten el flujo de agua en zonas urbanas, mitigando los efectos de inundaciones.  Por ejemplo:

  • En Europa: países como Inglaterra, Alemania aprovechan el agua de la lluvia en edificios que cuentan con el sistema de recolección, para después utilizarla en los baños o en el combate a incendios, lo cual representa un ahorro del 15% del recurso.

  • En Asia: en Japón y Singapur se aprovecha en edificios públicos como aeropuertos y oficinas. En la India se utiliza principalmente para regadío, pero cada vez se desarrollan más políticas encaminadas a la captación en ciudades como Bangalore o Delhi. Mientras que en China se resolvió el problema de abastecimiento de agua a cinco millones de personas con la aplicación de tecnologías de captación de agua de lluvia en 15 provincias después del proyecto piloto “121” aplicado en la región de Gainsu. Otro caso importante es de Bangladesh se detuvo la intoxicación por arsénico con la utilización de sistemas de captación de agua de lluvia para uso doméstico.
  • En Australia: la captación de agua de lluvia se aplica principalmente para abastecer de agua a la ganadería y al consumo doméstico. En algunos estados se ha desarrollado regulaciones e incentivos que invitan a implementar estos sistemas.
  • África: Desde 1970 se ha realizado campañas para recuperar tradiciones de captación de agua de lluvia para abastecer a comunidades rurales en países como Kenia o Zimbawe.

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En América cada vez es más común la utilización de sistemas de captación de agua de lluvia como solución a los problemas de suministro que están teniendo las grandes ciudades, las comunidades agrícolas que viven en lugares distantes y las regiones más áridas. En algunos países se están retomando tradiciones antiguas o recuperando sistemas olvidados, al tiempo que se desarrollan nuevos métodos, a pequeña o gran escala, para aprovechar el escurrimiento pluvial como solución al reto doble que significa el cambio climático: sequías más prolongadas y precipitaciones más intensas en épocas de lluvia.

  • Canadá: Como parte de un programa piloto para la conservación del agua, en Vancouver se entrega un subsidio para la compra de tanques plásticos de 75 galones para recolectar el agua de lluvia proveniente de los techos que luego es utilizada para regar los jardines, actividad que demanda alrededor del 40% del suministro de agua durante el verano.
  • Estados Unidos: en algunos estados de la unión se ha creado una legislación que exige la gestión del agua de lluvia (Maine, California, Oregón y Washington), en otros en los cuales falta el agua incluso se promueve la captación y se ofrecen incentivos en los impuestos o facilidades en presentamos (Texas, Arizona, California).
  • América Latina: en zonas rurales de Sur y Centro América, así como en el caribe, se instalan sistemas de captación del agua de lluvia para uso doméstico como una solución para el abasto de agua. Los sistemas consistían en colocar canaletas alrededor del techo de las viviendas y estos se conectaban a las pilas recolectoras construidas con materiales locales como arena, grava o piedra.
  • Brasil: En los trópicos semiáridos del noreste del país, se implementó un programa entre organizaciones civiles, gobierno y comunidades para construir un millón de cisternas para almacenar el escurrimiento pluvial en un período de cinco años, con el cual se busca beneficiar a 5 millones de personas.

 

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MÉXICO:

El aprovechamiento y gestión integral del agua de lluvia son fundamentales ante dos retos actuales, el desarrollo urbano y el cambio climático. Por esta razón, una gestión integral y sustentable del agua de lluvia puede ser una solución para tres de los principales problemas que se están generando:

  • Aumentar la disponibilidad: al aprovechar el agua de lluvia para usos que no impliquen su consumo como sanitarios, limpieza de superficies, procesos industriales, lavado de vehículos, riego de áreas verdes o cultivos y sobre todo para la recarga de acuíferos.
  • Mitigar inundaciones: al controlar y almacenar el agua de lluvia, se evita que sature la infraestructura urbana que es cada vez más ineficiente debido a que se han incrementado los volúmenes de agua que deben ser desalojados.
  • Evitar contaminación de fuentes naturales: al retener y limpiar el escurrimiento pluvial se evita que arrastre basuras, sedimentos y grasas a ríos, canales, lagos y humedales. También se evita que la tierra absorba estos desechos y que contamine las reservas subterráneas de agua.

En varias ciudades del país como Ciudad de México, Monterrey, Guadalajara, Querétaro, etc., existen sistemas de recolección pluvial, sin embargo, son experiencias aisladas y están dirigidas más a evitar inundaciones que a reutilizar el líquido. Además, por lo menos en Ciudad de México, según la Ley de Aguas publicada en 2003, es obligatorio para las nuevas edificaciones comerciales y de vivienda, cuenten con sistema de recolección de agua de lluvia.

Experiencia Soluciones Hidropluviales

  • Lluvia recurso Potencial: Las industrias están comprendiendo que la lluvia que escurre en sus predios es un recurso potencial que puede ser aprovechado, generando beneficios tangibles como el ahorro del agua y la prevención de inundaciones.
  • Aprovechamiento del agua de lluvia en Deportivos de la CDMX: En este proyecto desarrollado por la SEDESO, se instalaron sistemas para tratar y recuperar el agua de lluvia en tres Deportivos de la de CDMX.
  • Desarrollo infiltra agua de lluvia: desarrolladores de vivienda del Estado de México para manejar el agua tormenta que escurre en sus predios y mitigar inundaciones aprovechan el agua de lluvia para recargar los mantos acuíferos.
  • Aprovechamiento del agua de lluvia en edificios: Torres sustentables instalan equipos para tratar el agua de lluvia proveniente de sus techos y reutilizarla en servicios como: sanitarios, torres de enfriamiento, limpieza de superficies, etc.
  • Mitigan inundaciones y aprovechan agua tormenta: En un camellón en el centro de Monterrey se instaló un tren de tratamiento para gestionar el agua de lluvia y reutilizarla en un sistema de riego por goteo.

Cosecha de lluvia

      

Es la práctica de recolectar y utilizar el agua de lluvia que se descarga de las superficies duras, como los techos o el escurrimiento de suelos. Es una técnica ancestral que está recuperando su popularidad ahora que cada vez más gente, está buscando maneras de usar las fuentes de agua de forma más inteligente.

Hoy, muchas áreas rurales dependen de la cosecha de agua de lluvia, pero las zonas urbanas que son atendidas por servicios municipales, tienden a olvidar este recurso. La cosecha de lluvia es una solución muy importante para las grandes urbes en donde se está gastando más agua de la que se dispone. Un problema que se viene agravando además con las transformaciones que está produciendo el cambio climático.

Para poder captar agua de lluvia es necesario que las superficies expuestas a la precipitación pluvial permitan su escurrimiento, ya sea porque la superficie es impermeable o porque su capacidad de absorción es inferior a la de infiltración en terrenos con pendiente.

En los centros urbanos, las áreas expuestas a la lluvia son mayoritariamente impermeables (techos, calles y estacionamientos), por lo que la captación se puede realizar con inversiones relativamente pequeñas. La conducción de los escurrimientos a los cuerpos de almacenaje se efectúa por medio de canalones en techos (liga a drenajes sifónicos), tuberías de lámina y/o PVC y canaletas con o sin rejillas en los pisos.

Elementos para relacionados con la captación pluvial

Área de captación: Lugar donde se reciben los escurrimientos de agua de lluvia, antes de realizar su disposición final. Por lo general se utilizan superficies como los techos de las casas, escuelas, almacenes, etc., que deben estar impermeabilizados.

Estructura de captación: Recolectan las aguas en los sistemas de alcantarillado pluvial, se utilizan sumideros o bocas de tormenta como estructuras de captación, aunque también pueden existir descargas domiciliarias donde se vierta el agua de lluvia que cae en techos y patios.

Sistema de conducción: El sistema de conducción se refiere al conjunto de canaletas o tuberías de diferentes materiales y formas que conducen el agua de lluvia del área de captación al sistema de almacenamiento. El material utilizado debe ser liviano, resistente, fácil de unir entre sí y que no permita la contaminación con compuestos orgánicos o inorgánicos.

Sistema de tratamiento y filtración: Antes de conducir el agua a la infraestructura de almacenamiento se recomienda colocar un dispositivo que retire y filtre los contaminantes que puede arrastrar el agua a su paso por las superficies, como pueden ser sedimentos, metales, grasas y basuras.

 

Tanques de almacenamiento: Se trata de tinacos o sistemas modulares en donde se conserva el agua de lluvia captada, se pueden situar por encima o por debajo de la tierra. Deben ser de material resistente, impermeable para evitar la pérdida de agua por goteo o transpiración y estar cubiertos para impedir el ingreso de polvo, insectos, luz solar y posibles contaminantes. Además, la entrada y la descarga deben de contar con mallas para evitar el ingreso de insectos y animales; deben estar dotados de dispositivos para el retiro de agua. Deben ser de un material inerte, el hormigón armado, de fibra de vidrio, polietileno y acero inoxidable son los más recomendados.

Vertedor: Es la estructura de una obra hidráulica de almacenamiento a través de la cual se descargan los volúmenes que exceden la capacidad del embalse, con objeto de evitar fallas por desbordamiento.

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Agua de lluvia ¿potable?

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Las propiedades físicas y químicas del agua de lluvia son generalmente superiores a las que presentan fuentes de agua subterránea que pueden ser más duras debido a los minerales que se encuentran en el subsuelo. El agua de lluvia es en teoría pura, sin embargo al caer se escurre a través de superficies arrastrando contaminantes que pueden ser tóxicos. Por ejemplo, en estudios realizados por Organización Mundial de la Salud (OMS) se ha comprobado que en algunos techos tanto de zonas urbanas como rurales, se han registrado  valores altos en plomo que se puede atribuir a la composición de los materiales con los que han sido elaborados. También algunos análisis han detectado niveles altos de coliformes totales y coliformes fecales, contaminación que puede ser producida por el excremento de las aves, roedores, etc.

Además en zonas urbanas con alto nivel de polución en el aire, la situación empeora ya que la atmósfera se contamina de los elementos como: 79% de nitrógeno, 21% de oxígeno y en menor cantidad otros gases o contaminantes naturales y/o producto de la actividad humana. A esto hay que sumarle que en las ciudades las superficies por las que escurre como calles o techos, tienen niveles más altos de químicos, hidrocarburos, basuras y otros contaminantes.

Por esta razón, si se quiere aprovechar el recurso pluvial en zonas urbanas, se recomienda que el líquido pase por un proceso que retire sedimentos y grasas primero y si se quiere una mayor calidad puede pasar por un proceso de filtrado que retire a mayor profundidad los contaminantes. Una vez se ha pasado por este proceso el agua debe ser almacenada en un lugar seguro y bien sellado.

Sin embargo, si se quiere utilizar para consumo humano se recomienda que pase por un proceso de potabilización. Además, en algunas ciudades se ha registrado lluvia con una alto nivel de acides, resultado de la contaminación de la atmósfera por a las emanaciones industriales y de los vehículos, en estas situaciones se debe revisar la calidad del aire.

Lluvia ácida 

El agua de lluvia se considera ácida cuando sus valores de pH son inferiores a los considerados normales. El pH es una escala que va de 0 a 14 y nos indica que tan ácida o alcalina es una sustancia. El agua pura tiene un valor de pH de 7, que se considera neutro; valores de pH menores a 7 son ácidos, como el jugo de limón que tiene un pH de 2.3 y valores superiores a 7 se consideran alcalinos, por ejemplo, la sangre humana con un valor de 7.3.

Este fenómeno se produce principalmente debido a la quema de combustibles que lanzan a la atmósfera gases de dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx), los cuales reaccionan químicamente con el vapor de agua y otras sustancias de la atmósfera  para formar ácidos sulfúrico  (H2 SO4)  y  nítrico (HNO3), dos ácidos fuertes que cuando caen a la superficie mezclados con el agua de lluvia producen una disminución en el pH de la lluvia por debajo de 5.0, lo cual es conocido como lluvia ácida.

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Los efectos nocivos que la lluvia ácida ocasiona sobre las áreas naturales son muy diversos y dependen del tipo de ecosistemas; así por ejemplo, en ríos y lagos, éste fenómeno ha provocado una acidificación de sus aguas, dañando a plantas y animales que las habitan, y en casos extremos, se produce una aniquilación completa de especies sensibles a la acidez del agua.

La lluvia ácida empobrece los suelos, tanto de bosques, como de zonas de cultivo, ya que a su paso por éstos, lava los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas, al tiempo que libera elementos tóxicos, como el aluminio y el magnesio, que se acumulan en sus tejidos y acaba con microorganismos útiles en los procesos de formación, descomposición y nutrición del suelo.

La lluvia ácida puede tener efectos indirectos sobre la salud, ya que las aguas acidificadas pueden disolver metales y sustancias tóxicas de los suelos, rocas, conductos y tuberías y posteriormente transportarlos hacia los sistemas de agua potable.

Debido a esta situación y a que el escurrimiento pluvial arrastra contaminantes y aceites de superficies como suelos y tejados, el agua de lluvia debe pasar por un mínimo proceso de filtración y limpieza para uso humano y para ayudar a que no contamine ecosistemas naturales.

Beneficios de la cosecha de lluvia

Económicos

  • El agua de lluvia es un recurso gratuito y fácil de mantener. Relativamente limpio que se puede utilizar en actividades que no requieran de su consumo.
  • Reducción en las tarifas de agua potable entubada por la disminución en su uso, ya sea en sanitarios, para lavar (superficies, vehículos o ropa), riego de jardines o cultivos, entre otras posibilidades

Medioambientales 

  • Recargar los acuíferos abatidos.
  • Conservación de las reservas de agua potable (ríos, lagos, humedales)
  • Fomenta una cultura de conservación y uso óptimo del agua

Sociales

  • Disminuir el volumen de agua lluvia que entra al sistema de drenaje combinado (sanitario y pluvial), evitando que se sature y reduciendo las inundaciones y el volumen de descargas de aguas negras. Aumentando su disponibilidad para otros usos.
  • Reducir la utilización de energía y de químicos necesarios para tratar el agua de lluvia en la ciudad, disminuyendo también el gasto que genera mover y tratar el agua negra del drenaje a distancias lejanas.
  • Aminorar el volumen de agua potable usada en aplicaciones no potables (sanitarios) o de consumo humano (regar jardín).

 

Aun cuando las ventajas son numerosas, es necesario indicar también que los sistemas de captación de agua de lluvia cuentan con algunas desventajas tales como:

  • Depender directamente de la cantidad de precipitación presentada en la zona.
  • La instalación de sistemas adecuados representa una inversión  inicial que tarda unos años en amortizarse.
  • Se debe tener cuidado con posible contaminación del agua por materia orgánica o animales, razón por debe pasar por un proceso de limpieza antes de ser almacenada en un lugar seguro y bien cerrado.

Y aunque en algunos lugares se considere como agua potable, no es recomendable, ya que depende de las condiciones de cada lugar y de los lugares por los que escurre.

Fuentes:

  • Guía del agua y la construcción sustentable, publicado por Agua.org y la Fundación Gonzalo Río Arronte.México, 2008
  • Lluvia Ácida. Documento elaborado por el Gobierno del Distrito Federal y la Secretaría de Medio Ambiente. Junio de 1999.
  • Agua.org. Métodos para purificiar el agua de lluvia. Visto en http://bit.ly/iiqFJY (16/05/2011)
  • Problemática del agua en el mundo, elaborado por CIDECALLI. Observado en  http://www.pnuma.org/recnat/esp/documentos/cap1.pdf  (11/05/2011)
  • Rainwater Harvesting ORG: http://www.rainwaterharvesting.org/international/germany.htm
  • Los Sistemas de Captación de Agua de Lluvia: un panorama general. CIDECALLI
  • Estadística del agua. Comisión Nacional del Agua (Conagua). México 2010