06/08/2018 - Luz y ultrasonidos para medir los niveles de contaminación en las redes de distribución de agua

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Las enfermedades infecciosas transmitidas por el agua suponen una gran carga para la salud humana. Las aguas contaminadas pueden dar lugar a la aparición de brotes de diarrea, cólera, disentería, tifus y polio. Se estima que beber este tipo de agua provoca 502.000 muertes al año por enfermedades diarreicas, según datos de la Organización Mundial de la Salud. Por este motivo, resulta fundamental garantizar la seguridad microbiológica del agua.

Un equipo de investigadores respaldados por el proyecto financiado con fondos europeos WaterSpy está desarrollando un dispositivo para controlar de forma generalizada y en línea el agua corriente. Se trata de un analizador láser portátil de la calidad del agua que puede utilizarse en puntos críticos de las redes de distribución de agua. Es capaz de proporcionar una lectura de seguridad en pocas horas en lugar de días, de forma que ayuda a los servicios de abastecimiento de agua, los organismos del sector público y los reguladores a ahorrar tiempo y recursos. El prototipo ya está listo y el equipo lo probará en dos emplazamientos en Génova: en la planta de tratamiento de aguas Prato y en el punto de entrada de la red de distribución de aguas de Génova.

WaterSpy se centrará en controlar tres de las cepas de bacterias más mortales: «Escherichia coli», «Salmonella» y «Pseudomonas aeruginosa». Según se explica en un comunicado de prensa en el sitio web del proyecto, estas bacterias suelen ser difíciles de detectar porque la concentración de contaminantes puede ser baja. «El proceso actual consiste en la recogida y el envío de muestras de agua a un laboratorio lejano y, debido a lo reducidos que son a menudo los rastros de las bacterias, se requiere un plazo de veinticuatro horas para dejar crecer los agentes patógenos». Por consiguiente, un análisis completo podría tardar hasta dos o tres días. Sin embargo, el equipo de investigación espera obtener los resultados en tan solo seis horas, lo cual es doce veces más rápido que la práctica estándar.

Combinación de luz y sonido

WaterSpy se basa en una configuración de láser, fotodetectores y manipulación de partículas con ultrasonidos este sistema funciona “recogiendo primero pequeños rastros de bacterias y, después, identificándolos con un láser”. Se utiliza ultrasonido para concentrar las bacterias de la muestra de agua con el fin de mejorar la identificación y la sensibilidad. Se utiliza una técnica de medición denominada reflexión total atenuada, que permite examinar directamente la muestra en estado líquido. «Se envían unos haces de infrarrojos a un diamante sobre el que fluye el agua. Los infrarrojos se reflejan, entonces, en la superficie interna que está en contacto con la muestra de agua y son recogidos por un detector cuando salen del cristal».

Proyecto WaterSpy

El proyecto en curso WaterSpy (High sensitivity, portable photonic device for pervasive water quality analysis) se creó para desarrollar una tecnología fotónica de análisis de la calidad del agua adecuada para mediciones en línea sobre el terreno. Para su validación, la tecnología de WaterSpy se integrará en una plataforma comercial de control de calidad del agua existente en forma de complemento portátil. Según el equipo, la tecnología de WaterSpy es relativamente económica y cumplirá con los estrictos requisitos en terminos de niveles de especificidad y sensibilidad que emanan de las nuevas normativas en materia de agua potable.

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