Desarrollo de un sistema portátil de análisis de calidad de agua

Abstract

Se ha desarrollado un sistema que puede ser utilizado para monitorear el agua en tiempo real que está basado en un sistema conocido como "lengua electrónica". Este sistema consiste en la combinación de sensores electroquímicos no selectivos (electrodos de metales nobles), el procesamiento y tratamiento de las señales de los mismos, y un algoritmo de reconocimiento de patrones. El sistema determina atributos antes que parámetros simples. Para lo cual se ha diseñado un sistema de dos electrodos (platino y oro) para analizar líquidos usando la voltametría cíclica pulsada. Para monitorear la respuesta de los sensores a los estímulos se implementó un sistema de adquisición de datos, un potenciostato y el tratamiento de los mismos basados en una computadora portátil. Debido a que se tendrá una gran cantidad de datos, para el análisis de los mismos se ha desarrollado un programa utilizando el análisis multivariacional el cual reduce el número de datos y permite agrupar datos que tengan algo en común (atributo). Se utilizarán muestras de agua con diferentes concentraciones de contaminantes orgánicos (E. coli) y con la ayuda del análisis microbiológico se determinará la contaminación de la muestra, luego con la ayuda de un algoritmo de reconocimiento se comparará el patrón obtenido con los que hay en la base de datos. El prototipo desarrollado es portátil y ha evaluado la calidad del agua de consumo humano en zonas rurales (Puente Piedra y Yaurisque - Cusco). El sistema ha logrado determinar cualitativamente cambios en la composición química y bacteriológica de agua. El sistema portátil ha podido reconocer la calidad del agua y ha sido probado para el análisis en línea de sistema de desinfección de agua usando energía solar en zonas rurales. Los resultados muestran que usando solo el electrodo de oro es posible la detección de la contaminación con E. coli, por ende la supervisión en tiempo real de los niveles de contaminación del agua.