Abordando la contaminación por microplásticos en los ríos
Un nuevo dispositivo tiene como objetivo recoger microplásticos de lagos y ríos.
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Tabla de contenidos
- El Objetivo del Proyecto
- Importancia de Recoger Microplásticos
- Construyendo el Dispositivo
- Diseñando la Red
- Haciendo el Recipiente de Control
- Agregando Fuentes de Energía
- Probando el Dispositivo
- Impacto de los Microplásticos
- Investigaciones Previas y Evidencia
- La Metodología de Recolección
- Planes Futuros
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
El plástico está por todas partes en nuestro mundo moderno. Tiene muchos usos, desde empaques hasta ropa, pero su impacto en el medio ambiente se está volviendo más claro. Con el tiempo, el plástico se descompone en pedacitos diminutos llamados Microplásticos, que son menos de 5 milímetros de tamaño. Estas pequeñas partículas plásticas pueden terminar en océanos, lagos y ríos, poniendo en riesgo a la fauna y hasta a los humanos.
Los microplásticos pueden ser fácilmente tragados por animales pequeños en cuerpos de agua. Durante años, se han encontrado en varios lugares, desde cuerpos de agua famosos como los Grandes Lagos hasta incluso en el torrente sanguíneo humano. Los efectos en la salud de los microplásticos no se conocen del todo, pero estudios los relacionan con problemas como infertilidad y problemas de crecimiento en peces y otros animales acuáticos. A pesar de la creciente preocupación, los esfuerzos para limpiar los microplásticos han sido mínimos.
El Objetivo del Proyecto
Este proyecto busca crear un nuevo dispositivo que pueda recolectar microplásticos de las superficies de agua. La idea es construir una red motorizada que pueda moverse a través de lagos y ríos para recoger estas partículas dañinas. La solución propuesta es poner motores y un sistema de navegación a una red manta, que es una herramienta que se utiliza actualmente para recolectar pequeños seres marinos. Haciendo este proceso automático, se permitirá una recolección más efectiva de microplásticos en Aguas abiertas.
Importancia de Recoger Microplásticos
La contaminación por microplásticos es un problema en crecimiento, especialmente en lugares como los Grandes Lagos. Estas pequeñas partículas pueden dañar tanto a la vida acuática como a las personas que consumen peces y otros animales del mar. Las investigaciones muestran que los microplásticos pueden ralentizar el crecimiento, causar inflamación y llevar a problemas de salud como la obesidad en los peces. Por lo tanto, reducir los microplásticos en el agua puede ayudar a proteger tanto a la fauna como a la salud humana.
Estudios previos han demostrado que usar una red, como una red manta, puede recolectar microplásticos de manera efectiva. Muchos microplásticos flotan cerca de la superficie del agua. Recoger incluso algunos de estos puede reducir significativamente la cantidad total de plástico en el medio ambiente.
Construyendo el Dispositivo
El objetivo es crear un submarino automatizado que recoja microplásticos. Este dispositivo usará una red manta como base. El proyecto implicará dos tareas principales: crear los componentes físicos del dispositivo y desarrollar el software que lo controlará.
Diseñando la Red
La red manta se modificará para incluir motores eléctricos para el movimiento. El sistema de guía usará un microcontrolador Arduino junto con un sensor ultrasónico. El sensor ultrasónico detecta obstáculos para evitar colisiones con orillas y otros barcos.
Haciendo el Recipiente de Control
El primer paso es diseñar un contenedor a prueba de agua para la Electrónica del dispositivo. Este contenedor mantendrá los componentes seguros mientras el dispositivo opera en el agua. El recipiente se diseña cuidadosamente para que pueda manejar los desafíos de estar en un ambiente húmedo.
Agregando Fuentes de Energía
Las baterías alimentarán los motores y la electrónica. Un sistema de energía robusto asegura que el dispositivo pueda funcionar durante períodos prolongados sin necesidad de recargarse constantemente. También se pueden agregar paneles solares para ayudar a recargar las baterías cuando el dispositivo esté al sol.
Probando el Dispositivo
El dispositivo será probado en entornos controlados antes de ser desplegado en escenarios del mundo real. Las pruebas iniciales se realizarán en una piscina para evaluar su rendimiento básico.
Una vez que el dispositivo esté funcionando bien en pruebas cortas, se probará en un río. Probar en un entorno real proporcionará datos valiosos sobre qué tan bien recolecta microplásticos. Las observaciones durante estas pruebas ayudarán a mejorar el diseño y la funcionalidad del dispositivo.
Impacto de los Microplásticos
Los microplásticos representan riesgos graves no solo para la vida marina, sino también para los humanos. Las criaturas más pequeñas pueden ingerir estas partículas, que luego pueden moverse por la cadena alimentaria, llegando eventualmente a los humanos que comen pescado y mariscos. Este proceso se llama biomagnificación.
Investigaciones han mostrado varios efectos perjudiciales asociados con los microplásticos. Estos incluyen desequilibrios hormonales, reducción del crecimiento y otros problemas de salud en diversas especies. Por lo tanto, abordar los microplásticos es crucial tanto para el medio ambiente como para la salud pública.
Investigaciones Previas y Evidencia
Estudios anteriores realizados en varios lugares, incluidos los Grandes Lagos, han confirmado la presencia de microplásticos en cantidades significativas. La investigación sobre el impacto del plástico en los organismos marinos destaca el problema continuo de la contaminación por plástico. Recolectar datos de estudios sobre microplásticos ha ayudado a informar el diseño y los objetivos del proyecto actual.
La Metodología de Recolección
Para asegurar una recolección exitosa, se usará una red manta debido a su eficiencia probada en la recolección de pequeñas partículas. El diseño se centrará en maximizar la cantidad de agua que puede filtrar en un tiempo determinado, asegurando también que pueda operar de forma autónoma.
Usar el dispositivo implicará desplegarlo en varios cuerpos de agua, moviéndolo a través de áreas conocidas por altas concentraciones de microplásticos. A medida que el dispositivo se mueve, procesará cantidades significativas de agua, capturando microplásticos en el camino.
Planes Futuros
Después de completar las pruebas iniciales, el siguiente paso es desplegar el dispositivo en cuerpos de agua más grandes. Esto requerirá monitoreo cuidadoso y ajustes, pero podría aumentar significativamente su efectividad en la limpieza de microplásticos.
Pruebas y mejoras continuas garantizarán que el dispositivo funcione bien en diversas condiciones. Los planes futuros incluyen explorar formas de mejorar el proceso de recolección y posiblemente introducir características adicionales al dispositivo para hacerlo aún más eficiente.
Conclusión
El problema de la contaminación por microplásticos requiere atención urgente, y el dispositivo creado en este proyecto busca abordar este problema directamente. Aunque el proyecto está en sus etapas iniciales, el impacto positivo potencial en los ecosistemas acuáticos y la salud humana es claro.
Al automatizar el proceso de recolección y expandirlo a cuerpos de agua más grandes, este proyecto podría sentar un precedente para futuros esfuerzos en el manejo de la contaminación por plástico. Además de las soluciones técnicas, abordar las causas raíz de la contaminación por plástico será esencial para lograr un éxito a largo plazo.
En última instancia, este proyecto representa un paso hacia aguas más limpias y un medio ambiente más saludable tanto para la vida silvestre como para los humanos. A través de la investigación, el desarrollo y el compromiso continuo con este problema, podemos trabajar hacia una solución que promete un futuro mejor para nuestro planeta.
Título: Improvement and Empirical Testing of a Novel Autonomous Microplastics-Collecting Semisubmersible
Resumen: Since their invention, plastics have become ubiquitous in modern societies all around the world, and their impact on the environment has, in recent years, become nearly as well-known. Plastics produced by humans have reached nearly every corner of the world, and throughout their centuries-long lifetimes, plastics continually break down into smaller and smaller particles due to the physical stresses which they are subjected to. These stresses eventually, inevitably, break these plastics down into microplastics -pieces of plastic small enough to be consumed by organisms in bodies of water throughout the globe. These microplastics can very easily bioaccumulate, and have been found everywhere from the Great Lakes to the bloodstreams of humans. The effects of these plastics are poorly understood, however, they have been linked to infertility, halted growth, and a host of other maladies in aquatic organisms. Currently, removal of these plastics has been neglected, with no governmental action to remove them from marine environments, and this project aims to begin prototyping a solution to this issue. A significant percentage of microplastics are found at the surface of waterways, thus trawling in surface waters using an autonomously propelled net is proposed as a way to solve this seemingly intractable issue. By attaching motors and a guidance system to a manta trawl, a device currently used for collecting microorganisms, the process of collecting microplastics in open water can be automated, and thus the work of removing plastics from the environment on a large scale can begin.
Autores: Ziddane Isahaku
Última actualización: 2024-08-04 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2408.02162
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.02162
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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