Medio Ambiente

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Riego solar por goteo

Asesor: Verónica Padilla

Equipo [ ]: Itzae Cerón Matamoros() , Mía Sarahí Hernández Luna() , Iktan Galván Téllez(2o Capullo)

Resumen

El Riego Solar por goteo es una técnica mediante la cual se pueden reutilizar botellas de plástico PET para regar plantas sin perder la humedad de la tierra. Se utilizan dos botellas de diferentes tamaños, un litro y medio de agua y un cúter. Las botellas se cortan y la más pequeña se coloca en un hoyo en la tierra al lado de la planta con un litro y medio de agua,, a continuación se pone la botella grande con su tapa encima de la botella chica que contiene el agua, finalmente se rellena el hoyo con la misma tierra. Gracias a este sencillo dispositivo se puede mantener húmeda la tierra por un periodo aproximado de 45 días sin tener que regar constantemente. Funciona gracias al calor del sol que evapora y condensa el agua dentro de la botella grande y el líquido escurre hasta la tierra sin que se pierda en la atmósfera.

Pregunta de Investigación

¿Cómo es que el riego solar por goteo ayuda al crecimiento de los cultivos y a las plantas en lugares muy secos?

Planteamiento del Problema

La falta de agua en lugares secos es un problema muy grave, la técnica de riego solar por goteo, ayudaría a que crezcan los cultivos y las plantas utilizando material reciclable.

Antecedentes

El agua es un elemento indispensable en nuestras vidas y nada de lo que conocemos podría existir sin ella. Puede encontrarse en tres estados y van cambiando siguiendo las fases del ciclo del agua. El planeta Tierra es también conocido como el ‘planeta azul’, por la gran cantidad de agua que existe en él y es el único de los planetas que conocemos que está habitado por seres vivos.

El ciclo del agua

También conocido como ciclo hidrológico, es el proceso de transformación y circulación del agua en la Tierra. En este sentido, el ciclo del agua consiste en el traslado del agua de un lugar a otro, cambiando de estado físico: pasando de estado líquido a gaseoso o sólido, o de estado gaseoso a líquido, según las condiciones ambientales.

En la Tierra, el agua se encuentra distribuida en los mares, ríos o lagos en estado líquido; en los glaciares de los polos y las montañas en estado sólido, y en las nubes, en estado gaseoso.

El agua se evapora de los mares por efecto del calor del sol, dejando atrás sus sales. Los vientos arrastran a la tierra los vapores de agua, que se agrupan en nubes que al enfriar se condensan y caen en forma de lluvia, haciendo posible el crecimiento de las plantas y consecuentemente de los animales.

Una vez que el agua llega al suelo, por una u otra ruta regresa al mar, donde se mezcla de nuevo con el agua salada.

Nosotros, los humanos como muchos otros animales terrestres, interrumpimos ese ciclo, interceptamos el agua en algún lugar de su paso entre el cielo y el mar. La usamos y casi invariablemente, la contaminamos, para después permitirle seguir su camino al océano. Con el paso de los años la cantidad de agua que apartamos de su ciclo natural para usarla va en aumento. Ahora son caudales enormes.

Importancia del Ciclo del agua

La cantidad de agua que existe actualmente en la Tierra, ya sea en forma de océanos, campos de hielo, lagos y ríos que cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra se estima en 1350 millones de kilómetros cúbicos. Filtrándose por los suelos y rocas hay unos 8millones más de kilómetros cúbicos de agua, y en la atmósfera, como vapor, existen otros 125 kilómetros cúbicos de agua.

Esta enorme cantidad de agua ya existía cuando se formó la Tierra hace tres mil millones de años. No ha variado. Solo cambia constantemente su estado de líquido a gaseoso o a sólido y se mueve de un lugar a otro. Esta circulación y cambio constante del agua se conoce como el ciclo hidrológico.

Desgraciadamente esta misma casualidad disolvente hace que nosotros usemos una cantidad creciente de agua para lavar y disolver toda clase de productos. Esta enorme cantidad de agua limpia que tomamos de la naturaleza la devolvemos contaminada en un grado alarmante.

Consecuentemente el agua que nos llega hasta la casa cada día tiene más problemas de contaminación y necesidades de purificación. Algunos expertos piensan que este problema no a disminuir en el futuro próximo sino al contrario. Al grado que se supone que en unos años será cada vez más difícil entregar por las tuberías agua aceptable para consumo doméstico, de modo que el trabajo de purificación tendrá que hacerse también de manera creciente en los hogares.

La parte del agua que nos interesa más a los humanos en casa es la llamada agua dulce. Un 97% del agua del planeta es salada. Sin embargo, en el ciclo hidrológico el agua se transforma de agua salada a dulce y al revés, el agua dulce en agua con sales.

Riego por goteo

El riego solar es una técnica de riego doméstica que trata de aprovechar la evaporación que ocurre en un recinto cerrado por una cubierta plástica transparente, dentro de la cual se produce una subida de la temperatura debido al efecto invernadero, para regar mediante evaporación y condensación que se produce dentro de la cubierta plástica.

Funcionamiento del Riego por goteo

El funcionamiento es sencillo, el sistema consta de las siguientes partes: cubierta plástica transparente, recipiente para el agua de riego; en ambos casos botellas de pet de diferente tamaño.

El agua utilizada para el riego se vierte en el recipiente instalado para ello, y una vez colocada la cubierta plástica el agua se va evaporando de forma lenta durante el día, provocando la subida de la humedad relativa en el interior de la cubierta.

Cuando la humedad entra en contacto con la pared de la cubierta se condensa, debido a que la pared está más fría que el aire del interior de la cubierta. Esa condensación va produciendo un goteo continuo a lo largo de la pared de la cubierta, provocando el riego continuo en la superficie que hay en el interior de la cubierta.

La condensación se produce por la noche, cuando la temperatura externa cae y se enfría la cubierta, provocando la condensación en la pared de la cubierta.

Cuando la humedad entra en contacto con la pared de la cubierta se condensa, debido a que la pared está más fría que el aire del interior de la cubierta. Esa condensación va produciendo un goteo continuo a lo largo de la pared de la cubierta, provocando el riego continuo en la superficie que hay en el interior de la cubierta.

La condensación se produce por la noche, cuando la temperatura externa cae y se enfría la cubierta, provocando la condensación en la pared de la cubierta.

Ventajas del Riego solar por goteo

La principal ventaja que ofrece este sistema es que se trata de un sistema barato cuando se utiliza en superficies pequeñas, además su manejo es sencillo y solo requiere de que se rellene cuando el recipiente para el agua se vacía.

También permite poder reutilizar las botellas de agua que están hechas de petróleo y de carbón que no se disuelven. Reciclar este material ahorra energía y recursos naturales. Para el medio ambiente, el plástico es una grave amenaza porque demora años en degradarse, se estima que tarda unos 180 años en descomponerse, aunque este periodo depende del tipo de plástico.

Obviamente no resulta ser un sistema útil en la agricultura profesional, ya que su manejo requeriría una gran cantidad de mano de obra y su control sería imposible, ya que el riego dependería solamente de la radiación aportada por el sol.

El agua químicamente pura, compuesta de dos partículas de hidrógeno y una de oxígeno, prácticamente no existe en la naturaleza. Como es un solvente casi universal, adquiere impurezas de casi todo elemento con el que entra en contacto, ya sea orgánico o inorgánico.

Algunos expertos afirman que menos del 15% del agua que consume la población realmente pura y apta para el consumo humano. Otros más radicales consideran que apenas el 5% del agua para consumo humano carece de algún tipo de adulteración química que puede ser nociva.

La contaminación del agua puede ser causada por organismos como bacterias, virus, algas, hongos y otros microorganismos patógenos o puede ser debida a la presencia de elementos inorgánicos, como arena, tierra, minerales, metales y productos químicos.

La disponibilidad de agua potable para consumo humano tiene una enorme importancia, al grado que se considera que la purificación de los abastecimientos de agua a partir de 1900 ha ayudado a prolongar la vida humana más que ninguna otra medida de salud pública.

Todas las formas de vida en la Tierra dependen del agua. Ésta constituye 83% de la sangre, 76% de los músculos, 74% del cerebro y 22% de los huesos. Los organismos vivientes, sin excepción, la requerimos para disolver las sustancias con las que nos alimentamos. Esta singular y maravillosa cualidad disolvente del agua resulta ideal para la limpieza de los organismos. Los desechos y toxinas del cuerpo humano salen disueltos en agua a través del sudor, la orina y el excremento. El agua que se elimina debe ser repuesta a razón de 2 litros diarios, para mantener constantes los cerca de 40 litros que contiene una persona de 65 kilos.

El agua

Es el elemento más importante para la vida. Es de una importancia vital para el ser humano, así como para el resto de animales y seres vivos que nos acompañan en el planeta Tierra.

Cómo sobrevive la flora a ambientes con poca agua

Cuando las temperaturas son excesivas, limitan la pérdida de agua a través del cierre de sus estomas, para reducir, en la misma proporción, el intercambio de gases con la atmósfera y el tiempo durante el que se puede desarrollar la fotosíntesis.

Adaptación

Existen vegetales que, en épocas de extrema sequía, pierden su parte aérea (tallo, hojas o espinas) y sólo quedan los tallos subterráneos, que son capaces de almacenar agua y alimentos.

  • Las plantas de lugares muy secos se retraen y se cubren de capas protectoras.
  • Las plantas de lugares húmedos se desparraman y se abren.
  • Las plantas de lugares fríos se redondean y se espesan.
  • Las plantas de lugares cálidos adelgazan y se aclaran.
  • Las plantas de sitios ventosos se aferran al suelo.
  • Las plantas de sitios muy iluminados se cubren de pelos blancos para reflejar la luz.
  • Las de sitios oscuros enrojecen, ya que los pigmentos rojos son capaces de captar la luz débil, o desarrollan lentes que la concentran.
  • Las plantas de lugares muy pobres en nutrientes se hacen carnívoras.
  • Las de lugares con poco oxígeno se ahuecan y desarrollan tubos respiratorios.

Está destinada a lograr el aprovechamiento máximo del agua, empleando la energía solar como elemento motor del proceso del destilado y movimiento del agua. Además, con el sistema Kondenskompressor se puede utilizar agua salobre o de mar para el riego, ya que esta se transforma en agua dulce durante el proceso.

 

El funcionamiento del Kondenskompressor es similar al de los destiladores solares.

Cuando los rayos del sol inciden sobre el Kondenskompressor, en su interior se desata un efecto invernadero, que al elevarse la temperatura del interior el agua del depósito se irá evaporando.

El agua se condensa en las paredes de la garrafa. Cuando el Kondenskompressor permanece al sol, el agua está constantemente evaporándose, por lo que las gotas cada vez se hacen más grandes, hasta que empiezan a caer por las paredes de la garrafa hasta el suelo, humedeciéndolo por completo.

Evidencia de visita a biblioteca

Objetivo

Demostrar que la técnica de riego solar por goteo, ayuda a mantener por más tiempo la tierra húmeda y así crezcan los cultivos y las plantas en lugares donde casi no hay agua.

Justificación

El riego solar por goteo, soluciona el problema de escasez de agua que hay en todo el mundo, al aprovechar el ciclo del agua, el agua vuelve a la tierra y ayuda a las plantas, para su riego constante.

Hipótesis

Si reutilizamos botellas de PET y nos ayudamos del Ciclo del agua, entonces, podemos hacer un sistema de riego solar por goteo.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales

  •  1 botella de PET de litro y medio de agua
  • 1 botella de PET  de un litro
  • Cúter
  • Plumón permanente
  • Recipiente transparente
  • Planta
  • Tierra negra
  • Agua

Procedimiento

  • Se coloca la planta en el recipiente y se rellena de tierra.
  • Se marcan las botellas donde termina el cuello de las mismas y se recortan con el cúter.
  • Se rellena la botella de un litro con agua y se coloca sobre la tierra a un lado de la planta.
  • Se entierra la botella por lo menos tres centímetros  y se coloca sobre ella la otra botella de litro y medio de tal manera que el agua al evaporarse se condense en la botella grande y se derramen las gotas por las paredes de la botella hasta la planta.
  • Se coloca el recipiente con la planta y las botellas en un lugar soleado.

Galería Método

Resultados

  • El riego solar por goteo funciona y mantiene la tierra húmeda sobre todo en la parte inferior, lo que permite que las raíces absorban el agua o humedad.
  • El ciclo del agua es importante para la vida en la Tierra, que aunque no se vea es un fenómeno que ocurre.
  • Durante 20 días se observó la evaporación del agua, 3 centímetros de la superficie hacia abajo de donde se llenó la botella de PET de agua.
  • Siempre hay humedad en la botella grande que es la que baja a la tierra poco a poco y se filtra (Evaporación).
  • En los invernaderos y lugares de riego cercanos no se ve que utilicen este tipo de riego solar por goteo, quizá es más funcional en lugares con menos lluvia y calor intenso.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

  • Se puede realizar un riego artificial con ayuda del Ciclo del agua y material reciclado.
  • El sistema de riego solar por goteo ayuda a que la tierra permanezca húmeda y reducir el riego continuo.
  • El sistema es más efectivo cuando más calor hay.
  • Se debe difundir esta técnica de riego ya que sí funciona en el clima del Estado de México.

Bibliografía

  • Méndez L., Rey T., & Mínguez R;  2009. Ciencias de la naturaleza y el medio ambiente. En Enciclopedia temática universal (1, pp. 35-40) España: Equipo Cultural.
  • Web del Maestro. (2019). El ciclo del agua explicado para niños en Inglés y Español. diciembre 14, 2019, de Web del Maestro Sitio web: https://webdelmaestrocmf.com/portal/el-ciclo-del-agua-para-ninos/
  • Novagric. (2016). Sistema de Riego Solar. diciembre 14, 2019, de Novagric Sitio web: https://www.novagric.com/es/blog/articulos/sistema-de-riego-solar
  • Lesur Luis Rafael y Esquivel, Una guía paso a paso, Manual de Purificación de agua, Editorial Trillas.
  • D. Berlijn Johan, Preparación de tierras agrícolas, Editorial Trillas.

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography