Universidad Nacional Abierta y a Distancia - UNAD

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BioUNAD2- Dispositivo multiparamétrico de calidad de agua en línea y de bajo costo

ODS de la Práctica

ODS 6: Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos  

Objetivo/s de la práctica:

Los acueductos comunitarios en Colombia son entendidos como las  asociaciones de gestores sociales y públicos del agua caracterizados por  su trabajo solidario y prestación de servicios principalmente en el sector  rural, a través de la autogestión para lograr suplir las necesidades de la  comunidad con el esfuerzo colectivo (Defensoría del Pueblo, 2013). 

Mediante la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios, se  estiman alrededor de 12.000 acueductos comunitarios a nivel nacional, más existe un alto número no registrado, por lo cual la cifra podría  ascender de manera considerable (Red Nacional de Acueductos  Comunitarios de Colombia, 2017).

En muchos de estos acueductos  existe dificultad de acceso a dispositivos multiparamétricos para el  monitoreo de parámetros fisicoquímicos de calidad del agua debido a  costos, lo que conlleva a una demora en la toma de decisiones, que  acarrea una toma de decisiones tardía y por ende potenciales riesgos a  la salud humana.

Implementar un dispositivo de calidad de agua multiparamétrico de  bajo costo para la sostenibilidad ambiental de las comunidades, que  opere con energía fotovoltaica y monitoree en tiempo real las variables, para fomentar una toma de decisiones más precisa, directa y robusta, y  así asegurar el acceso a recurso hídrico de calidad para las  comunidades.

Iniciativa implementada:

BioUNAD2- Dispositivo multiparamétrico de calidad de agua en línea y  de bajo costo, es un producto de investigación, desarrollo e innovación  que mide temperatura, el pH, conductividad eléctrica, turbidez, potencial de óxido reducción y oxígeno disuelto, parámetros que en su  conjunto permiten conocer el estado de potabilización del agua en  acueductos comunitarios, y de esta manera coadyuvar a la toma de  decisiones en tiempo real. Se presenta el prototipo en las siguientes  imágenes.

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Esta ecotecnología cuenta con sistema de energía solar para su  funcionamiento, una pantalla táctil para el monitoreo de variables e  histórico del mismo, un transmisor LORA para comunicación  inalámbrica y una antena de comunicación para lograr largas distancias.  Cuenta con un estado manual el cual es el estado en el que se hacen las  configuraciones y calibraciones.

El modo automático, está configurado  para enviar datos cada diez minutos, entra en un estado de reposo de  consumo ultra bajo de energía, se enciende y se hace la recolección de  los datos de las variables, e inmediatamente lo envía al router que se  encarga de subir esta información a la nube. 

Dado que es una iniciativa que surge y se desarrolla para aportar a la  correcta gestión y operación de los acueductos comunitarios, se mejora  la gestión del agua y el saneamiento de las comunidades en las  diferentes regiones de Colombia, el marco de la disponibilidad y el  acceso a los servicios de agua con parámetros de calidad necesarios  para su seguridad y bienestar cotidiano.

Gestión y Calidad:

En la UNAD tiene como propósito central en su actuar y operación el  servicio, compromiso y aporte de su comunidad académica al desarrollo  humano sostenible, de las comunidades locales y globales.

En su  planeación y proyectiva, el Plan de Desarrollo 2019-2023 “Más UNAD, Más País” soporta el quehacer institucional y se constituye en un reto  que se ha impuesto la comunidad Unadista para transformar las  complejidades en hechos positivos traducidos en espacio para la  innovación y la excelencia educativa para todos. En él están  contemplados macroproyectos los cuales agrupan un conjunto de  proyectos los cuales tienen objetivos, metas, indicadores y productos.  Entre ellos está el MP2: Investigación, MP3: Inclusión social, desarrollo  regional y proyección comunitaria, y MP6: Innovación y  emprendimiento, a los cuales BioUNAD2 se articula y ha accedido a su  presupuesto destinado para su desarrollo.

En el marco de la calidad de la UNAD, mediante la Resolución 025081  del Ministerio de Educación Nacional la UNAD se convierte en la  Universidad más grande del país en ser acreditada institucionalmente  en calidad y la primera no presencial en obtener este reconocimiento.  Así mismo, la UNAD ha sido certificada y recertificada en la calidad de  sus procesos y procedimientos por la firma SGS Colombia, y ubicada  como una de las diez mejores organizaciones colombiana con un óptimo  ambiente laboral recibiendo el reconocimiento Great Place to Work; igualmente ha recibido calificaciones positivas por la calificadora de  riesgo internacional BRC Ratings, por su capacidad de gestión y  sostenibilidad financiera.

En el contexto de la Ciencia, Tecnología e Innovación, la UNAD en la  Zona Occidente, Territorio Eje Cafetero a partir de la resolución 018237  del 04 de noviembre de 2021, el rector Jaime Alberto Leal Afanador,  presentó oficialmente ante el país la transformación del Centro  Comunitario de Atención Virtual – CCAV Dosquebradas a Centro de  Innovación y Productividad de Dosquebradas, cuya misión es aportar  desde la generación de Ciencia, Tecnología e Innovación, al desarrollo  social, la productividad y competitividad de actores académicos,  tecnológicos, sociales y productivos, desde un escenario de articulación  intersistema e interacción externa con la oferta de servicios.

Se trabaja  de manera estratégica con cuatro macro líneas: Investigación, Desarrollo, Innovación y Formación (I+D+i+F), gestionadas desde la  suma de voluntades coadyuvando al desarrollo y bienestar de la región  del Eje Cafetero, en articulación con el grupo de investigación CIAB en  categoría A, gestionado desde el Centro de Investigación en Agricultura  y Biotecnología – CIAB, ubicado en el CIP Dosquebradas.

Desde este nuevo Centro de Innovación y Productividad – CIP  Dosquebradas en articulación con la Vicerrectoría de Innovación y  Emprendimiento – VIEM y la Vicerrectoría Académica y de Investigación  - VIACI, se está consolidación la creación de la primera Spin-Off llamada  BioUNAD, mediante la cual se busca que los desarrollos tecnológicos sostenibles, maduros y eficientes, sean comercializados y transferidos a  las comunidades.

El equipo que trabaja con BioUNAD2 se encuentra en  proceso de organización de la documentación e información para  realizar su protección como esquema de trazado de circuitos integrados  ante la Super Intendencia de Industria y Comercio – SIC.

Innovación:

Este dispositivo tiene un funcionamiento como sistema de control, el  cual puede activar los actuadores dispuestos en el acueducto  comunitario, permitiendo cerrar las válvulas de aforo evitando el flujo  de agua al encontrar valores de calidad de agua distintos a los  establecidos por la norma, hasta que estos se normalicen dentro de los  parámetros normales, y las válvulas sean nuevamente abiertas. 

El prototipo ha sido mejorado en términos de robustez, eficiencia con  un nuevo sensor para la medición de la turbidez, aprovecha la energía  solar con un brazo que permite diversas posiciones del panel, una  pantalla táctil para la lectura de los parámetros, y un ahorro energético  con un modo automático, descrito en el apartado de iniciativa

Impacto del Proyecto:

El acceso al agua es un derecho fundamental, que abarca factores como  la disponibilidad, accesibilidad y calidad, desde la seguridad hídrica para  los microterritorios. Colombia tiene el potencial de ser desarrollador de  tecnologías dadas sus altas capacidades en investigación, desarrollo e  innovación. Sobre todo, desde el desarrollo tecnologías que coadyuven  al bienestar integral de las comunidades, a las iniciativas y estructuras  sociales tradicionales como son los acueductos comunitarios. 

Estas redes descentralizadas son la imagen no estática de una lucha y  movilización perseverante y comprometida con la justicia hídrica y la  defensa del agua. Por ello la responsabilidad de transferirles tecnologías  que cierren las brechas digitales a las cuales están sometidas, y aportar  soluciones de medición en tiempo real de variables que operan con  energías renovables. Una vez se logren las transferencias, estas redes  descentralizadas pueden ser monitoreadas en una misma plataforma  permitiendo gestión del agua integral de apoyo a la Red Nacional de  Acueductos Comunitarios en Colombia.

Una sociedad con mayor aprovechamiento de los logros tecnológicos  contribuye a una mayor igualdad en la estructura del ingreso, y  fortalece sus acciones para el desarrollo sostenible. En armonía a estos  principios, la UNAD cuenta con una macro estrategia llamada  CampoUNAD, operada bajo liderazgos de la Vicerrectoría de Inclusión  Social para el Desarrollo Regional y la Proyección Comunitaria – VIDER,  desde la cual se trabaja movilidad formativa, productiva y de bienestar  integral para la población rural colombiana que, mediante el uso  adecuado de las tecnologías de la información y la comunicación,  generará un impacto positivo en la dinámica educativa, social,  productiva y del bienestar del campesino y su familia.

Desde una revisión presentada en el siguiente mapa de red entre  palabras clave de búsqueda y de identificación de 410.506 documentos  de trabajos relacionados en torno al concepto water quality. 1000  ítems, 7 clúster, fuente SCOPUS 2022, se encuentran 7 clústeres  principales Clúster 1 con 297 Ítems | Cost Effectiveness Analysis | pH |  Oxidation-reduction, Clúster 2 con 165 Ítems | Remote Sensing |  Algorithm | Heavy metal removal | Oxidation reduction | Costs, Clúster  3 con 113 Ítems | Antopogenic activity | Antropogenic effect, Clúster 4 con 112 Ítems | Drinking wáter | Environmental quality | Human health,  Clúster 5 con 110 Ítems | Agriculture | Cities | Crop production |  Decision making | Cultivation, Clúster 6 con 105 Ítems | Conductance |  Infofmation processing | Water treatment plant, y Clúster 7 con 98  Ítems | Agricultural irrigation | Potable water | Multivariate analysis |  Water treatment plant.

Estos mapas de red permiten evidenciar la incidencia en el orden  nacional e internacional de BioUNAD2, como un dispositivo de monitoreo de parámetros de calidad de agua, una ecotecnología que  garantiza el uso de los recursos naturales de manera limpia y eficiente.

Sostenibilidad en el tiempo: 

Desde la UNAD se cuenta con la capacidad de realizar estudios y análisis  de viabilidad financiera de BioUNAD2 para establecer una un modelo  financiero que permita la sostenibilidad en el tiempo de la  comercialización de esta ecotecnología, apoyado en la Spin-Off  BioUNAD, presentada en el apartado 3.5 Gestión y Calidad.

Desde la dinámica innovadora de la UNAD, se busca hacer mejorar al  prototipo en el tiempo, en su hardware y software acorde a los  resultados de las vigilancias tecnológicas realizadas y el mapeo de  necesidades de las comunidades.

Alianzas

La UNAD cuenta con una fuerte interrelación con el sector externo, académico, social, productivo y académico, a los cuales se puede hacer  extensiva esta nueva ecotecnología, y de esta manera facilitar su  transferencia a los acueductos comunitarios.

Precisamente este  desarrollo nace de la investigación participativa, en la cual fueron los  integrantes del Acueducto Comunitario Frailes Naranjales quienes  expresaron su situación y necesidad de apoyo en el desarrollo de una  tecnología para el monitoreo de sus variables de calidad de agua.