A nivel mundial, se podría decir que hay un elemento del hogar que separa a los que tienen de los que no tienen. De los más de 7 mil millones de personas que pueblan la Tierra, 2.5 mil millones no tienen acceso a un baño. En estas regiones, donde el agua limpia es escasa, las enfermedades fácilmente prevenibles, como la fiebre tifoidea y el cólera, son epidemias en toda regla. Cada año, hasta 1, 5 millones de niños mueren debido a la falta de saneamiento.
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Para estas comunidades empobrecidas, concentradas principalmente en partes del sur de Asia y África, las plantas de alcantarillado simplemente no son una opción. Las familias a menudo se ven obligadas a usar alternativas llenas de contaminantes como pozos de letrinas (esencialmente un agujero excavado en la tierra) o simplemente recurrir a defecar al aire libre. Entonces, para que los inodoros sean prácticos, deben ser no solo autoalimentados y sin agua, sino también asequibles para las familias que ganan tan solo un dólar por día. Con ese fin, la Fundación Bill y Melinda Gates lanzó el "Reinvent the Toilet Challenge", una competencia que, en 2012, otorgó a un equipo de investigadores $ 100, 000 para desarrollar un prototipo capaz de resolver una de las crisis de salud más graves del mundo en desarrollo .
Los ganadores, un grupo de ingenieros que trabajan en el Instituto de Tecnología de California, se han embarcado en una prueba crucial de su diseño. En diciembre, se enviaron un par de baños de prueba a la India y se instalaron en los baños públicos de la Universidad Mahatma Gandhi en Kerala y en Ahmedabad. En marzo, el prototipo en Kerala se trasladará a Delhi, donde se demostrará en una feria de baños.
Curiosamente, el concepto que finalmente planteó el equipo de Caltech no es sin agua. De hecho, funciona como un inodoro convencional. "Fuimos con un inodoro convencional porque, después de probar diferentes diseños, descubrimos que la gente generalmente los prefiere", dice Clement Cid, un estudiante de doctorado que trabajó en el proyecto. "Esto es cierto incluso en las sociedades en desarrollo".
En la práctica, el sistema de inodoros, una combinación autónoma de un inodoro y un sistema de alcantarillado, funciona de manera similar a lo que se encuentra en los sistemas de alcantarillado de tanques sépticos a pequeña escala populares en las áreas rurales de los Estados Unidos. Una simple descarga y las heces se envían a una cámara de retención donde se somete a un proceso de saneamiento de alta tecnología que erradica las bacterias infecciosas que causan enfermedades.
El desafío ahora es descubrir cómo reducir el precio de $ 1, 200 de lo que es esencialmente un sistema de tratamiento de aguas residuales portátil y autónomo. (Caltech) La diferencia más notable entre este nuevo diseño y los inodoros estándar es la adición de un panel fotovoltaico montado en el techo. El panel impulsa todo el proceso de saneamiento al suministrar energía a un reactor bioquímico ubicado debajo del piso que está diseñado para purificar los desechos mediante el uso de electrodos. A medida que las heces y la orina pasan a través de esta cámara, una reacción electroquímica entre el ánodo y el cátodo (piense en las baterías) descompone la materia en componentes separados, como hidrógeno, fertilizante y agua limpia. Otro mecanismo filtra los desechos y desvía el hidrógeno hacia un compartimento que lo almacena como energía en las celdas de combustible. El fertilizante se recolecta para fines agrícolas, mientras que el agua restante se bombea nuevamente a un depósito para que pueda reutilizarse.
"Es un sistema completamente de circuito cerrado", explica Cid. "Y mientras que los inodoros sépticos tratan los desechos solo parcialmente, el agua que reciclamos es totalmente segura, sin contaminación".
El desafío ahora es descubrir cómo reducir lo suficiente el precio de $ 1, 200 de lo que es esencialmente un sistema de tratamiento de aguas residuales autónomo y portátil. La cifra no incluye otros gastos, como mantenimiento y reparaciones en caso de que se rompa el inodoro. Cuando se conecta a la red, el funcionamiento del inodoro funciona a unos 11 centavos por día, más del doble del objetivo declarado de la fundación de ofrecer una tecnología que cuesta 5 centavos por día. Aunque todavía no parece mucho, imagine gastar el 10 por ciento de sus ingresos solo para usar el baño. Conectar el sistema a una batería recargable aumentaría ese número aún más, ya que las unidades de almacenamiento de energía tendrían que reemplazarse de vez en cuando.
El objetivo del equipo, por ahora, es diseñar un método para fabricar electrodos que funcionen con la misma eficiencia, pero a la mitad del precio. Gran parte de esto, dice Cid, implicaría llegar a acuerdos para lograr los materiales de origen a nivel local. El equipo también está explorando un rediseño que haría que el sistema de inodoro sea más compacto y requiera menos materiales. Otra posibilidad es encontrar una forma de aprovechar las celdas de combustible, una fuente potencial de energía.
"Hemos construido un BMW de primera línea y el objetivo es proporcionar un automóvil Tata Nano de muy bajo nivel", dice Michael Hoffman, profesor de ingeniería que lidera el proyecto. "Actualmente estamos explorando opciones de fabricación. La próxima semana, visitaré posibles socios de fabricación en China".
Un enfoque, que los ingenieros han discutido con la Fundación Bill y Melinda Gates, radica en el fin del negocio. La estrategia propuesta implica inicialmente la comercialización de las cómodas a las familias de clase media y media alta en los países asiáticos, que tienden a ser receptivas a la idea y también pueden pagar la instalación. La expectativa es que a medida que la producción en masa aumenta gradualmente, los costos de fabricación disminuyen.
Pero el inodoro con energía solar no está exento de críticas. En un editorial publicado por el New York Times, Jason Kass, ingeniero ambiental y fundador de una organización llamada Toilets For People, señala algunos de los defectos inherentes a los esfuerzos que buscan aplicar tecnologías altamente sofisticadas a los problemas de las personas con escasos recursos. recursos
El escribe:
Solo imagine el destino de un baño de alta tecnología en una de estas comunidades. ¿Qué sucede si los sistemas de membrana únicos se obstruyen? ¿O si el recipiente de agua supercrítico o el tanque de carbonización hidrotermal gotean, o peor, explotan? ¿O qué pasa si uno de los residentes empobrecidos se da cuenta de que el dispositivo vale más que las ganancias de un año y decide robarlo? Si los muchos proyectos de desarrollo fallidos de los últimos 60 años nos han enseñado algo, es que las soluciones importadas y complicadas no funcionan.
El editor gerente de Treehugger, Llyod Alter, critica la última versión del inodoro como un esfuerzo completamente equivocado que, sobre todo, difunde algunas de las ideas más equivocadas de Occidente sobre saneamiento. Estos incluyen sentarse en un inodoro en lugar de ponerse en cuclillas, una opción que puede causar más tensión en los intestinos y colocar inodoros dentro de los baños. Contrasta esto con los inodoros en Japón, que son más sanitarios ya que están ubicados en una habitación separada. Y como Kass menciona, dar servicio a un sistema tan complicado requeriría especialistas capacitados que estas comunidades pobres no pueden pagar.
No obstante, Hoffman cree que con la forma en que las nuevas tecnologías tienden a progresar, este tipo de inodoros serán prácticos a largo plazo. Él usa Apple como ejemplo. Cuando Apple presentó por primera vez el teléfono inteligente con pantalla táctil hace solo siete años, costaba al menos $ 600. A principios de esta semana, los desarrolladores de software de Mozilla presentaron una versión para mercados en desarrollo que se estrena en solo $ 25. "Los costos alguna vez fueron prohibitivos para los pobres, pero ahora son alcanzables", agrega.
La practicidad de los inodoros con energía solar en comunidades empobrecidas que carecen gravemente de recursos debería ser más clara en los próximos años. En 2015, el equipo de Caltech planea probar prototipos más nuevos en pequeñas comunidades en cinco países, probablemente India, China, Tailandia, Camboya y Perú. La producción a gran escala de al menos 1, 000 inodoros está programada para principios de 2016.
