Disseny d'un sistema de control del consum d'aigua automàtic

Avui en dia s’ha convertit en una necessitat tenir cura del medi ambient i optimitzar els recursos naturals. En el camp per estalviar energia s’han fet grans progressos i disposem d’un gran ventall de dispositius que ens ajuden i ens faciliten l’optimització del consum d’energia. Però és una realitat que en l’estalvi del consum d’aigua el progrés ha estat molt menor i es limita molt a donar consells i repartir dosificadors d’aigua. Qui no ha vist carrers o jardins o cases inundades amb milers de litres d’aigua? Aquesta realitat m’ha portat a dissenyar i desenvolupar un prototip que em permeti tenir un millor control del consum d’aigua. El prototip, a trets principals, consta d’un sensor, una electrovàlvula i una placa Arduino Atmega. El sensor ens permet mesurar els litres consumits durant un cert període de temps. Passat aquest temps de mostreig es compara els litres consumits amb el consum habitual, en aquell període de temps. En cas de sobrepassar el volum programat es tancarà l’electrovàlvula de forma automàtica i rebrem un SMS al telèfon. L’activació de l’alarma es pot ajustar que sigui al igualar-se els dos valors, litres programats i litres consumits. També es pot programar el percentatge que cal sobrepassar de litres consumits per activar l’alarma, com el temps de mostreig. El fet de poder programar tots aquests valors ens permet fer un ajust ideal per a la instal·lació que es vol tenir controlada. A més, el prototip es pot utilitzar per enviar a la companyia d’aigua el valor del comptador de forma automàtica. D’aquesta forma la companyia d’aigua també optimitza recursos estalviant-se el desplaçament de personal a la instal·lació per fer la lectura corresponent. El prototip està basat amb un Arduino Atmega que ens permet el processament de les dades programades i capturades pel sensor. També s’ha incorporat una pantalla TFT Touch 2’8”, que permet visualitzar i programar els valors d’una forma molt més intuïtiva. Per enviar els SMS s’utilitza una placa d’Arduino Cel·lular Shield - SM5100B, a la qual només cal afegir una targeta SIM. A priori, el prototip té un elevat cost al fabricar una sola unitat i pot semblar poc útil. Però ens pot estalviar alguna sorpresa en les factures d’aigua si tenim una fuita i no ens n’adonem fins a veure el rebut de la companyia. Si es fabriqués a grans quantitats es podria abaratir el preu i fer-lo encara més engrescador.

Anàlisi de la tendència del consum d'aigua a Catalunya i marges d'estalvi.

A Catalunya, la distribució de la població i la disponibilitat d"aigua han seguit istòricament direccions oposades, tal com s"analitza a diversos articles del monogràfic.El 92% de la població es concentra a les conques internes, mentre que a la part catalana de l"Ebre, amb una disponibilitat d"aigua més gran, només hi viu el 8% de la població. És en aquest marc que s"ha d"entendre l"elevada vulnerabilitat en la garantia de l"abastament a les conques internes. Aquest desequilibri també es reprodueix per a les activitats econòmiques: els usos urbans concentren el 19% de la demanda d"aigua, mentre que els usos de tipus agrari suposen el 72% i els industrials el 9%. L'article analitza el consum d"aigua segons els seus usos industrials, domèstics i agrícoles. La indústria necessita l"aigua com a input en molts dels seus processos productius, i les diferències entre els sectors són molt acusades, atès que n"hi ha quatre que concentren més del 80% de l"aigua consumida per la indústria: el químic, l"alimentació, el del paper i el tèxtil, confecció, cuir i calçat.

Anàlisi dels fluxos d'aigua, energia i mobilitat a cinc nuclis turístics de Menorca

Menorca és una illa del Mediterrani occidental i una important destinació turística. El turisme estival és un pilar de l’economia de l’illa i té implicacions en tots els aspectes d’aquesta. Una bona part dels turistes es concentren en nuclis turístics costaners dedicats a una única activitat (l’allotjament de turistes). En aquest projecte s’estudien els consums i els potencials de captació d’aigua i energia de cinc nuclis turístics menorquins i alguns dels seus establiments turístics i se n’avalua el potencial d’autosuficiència. També es fa un estudi de mobilitat dels turistes, a partir del qual es quantifica el cost energètic de la mobilitat i les emissions de CO2 que se’n deriven. Les eines utilitzades han estat enquestes i Sistemes d’Informació Geogràfica. Els resultats mostren que el consum hídric per persona és molt variable (de 98 a 466 litres diaris). El consum elèctric per persona és més homogeni que el d’aigua (entre 5 i 10 kWh·persona-1·dia-1 a nivell de nucli turístic) i presenta valors superiors en allotjaments del tipus hotel que del tipus apartaments. Els trajectes d’anada i tornada a l’illa amb avió o vaixell representen més del 80% del cost energètic total de les vacances a Menorca (aprox. 1 MWh per estada) i de les emissions de CO2 associades. Els turistes espanyols recorren un 180% més de distància en desplaçaments a l’interior de l’illa que els d’altres nacionalitats. L’aprofitament d’aigües pluvials podria cobrir menys del 25% de les necessitats hídriques de la majoria d’allotjaments turístics i entre el 28 i el 36% de les necessitats hídriques totals dels nuclis turístics, mantenint-se els nivells actuals de consum. La captació d’energia solar fotovoltaica in situ podria arribar a suplir entre el 50 i el 90% del consum d’energia elèctrica en els nuclis turístics i fins al 100% del mateix en alguns allotjaments turístics.

L'Aigua per beure

El nostre treball es basa en l’estudi del mercat de l’aigua per beure.Per tal de realitzar aquest estudi hem analitzat la seva oferta i demanda.Per la banda de la oferta, l’empresa que té el monopoli de la distribució de l’aiguacanalitzada a Barcelona (Aigües de Barcelona) i les principals empreses d’aiguaenvasada. Per la banda de la demanda, hem realitzat una enquesta per conèixer lespreferències dels consumidors i les motivacions de la seva elecció pel que fa a l’aiguaque consumeixen.Després de la realització del treball podem extreure una sèrie de conclusions rellevants.Una de les primeres conclusions és que al mercat de l’aigua envasada hi ha competènciaentre les principals empreses que tenen més quota de mercat, mentre que l’aiguacanalitzada al barcelonès és controlada per un monopoli.Pel que fa als resultats de l’enquesta, podem afirmar que el percentatge de gent que beuaigua de l’aixeta és molt inferior al de la gent que beu aigua envasada. A més, hemtrobat a l’enquesta que hi ha tres principals empreses que són les que controlen la majorpart del mercat de l’aigua envasada, que són Font Vella, Viladrau i Solan de Cabras.Les raons per les quals la gent escull una determinada marca són principalment latradició i el costum, i gairebé ningú es fixa en la composició química de l’aigua.Amb l’estudi de costos del consum de l’aigua canalitzada hem descobert que és moltmés rentable beure aigua de l’aixeta, que no comprar aigua envasada. Tot i això, lamajor part de la gent segueix comprant aigua envasada, degut a la seva major confiançaen les empreses d’aigua envasada que en l’empresa que s’encarrega de distribuir l’aiguade l’aixeta.

Descripción socioambiental y análisis de las fuentes de agua de la microcuenca La Jabonera (Estelí, Nicaragua)

El objetivo principal de este proyecto es la caracterización de la microcuenca la Jabonera (Estelí, Nicaragua) enfatizando el agua como factor clave que conecta todos los elementos que interaccionan en la microcuenca y que, además delimita el área de estudio. El trabajo de campo ha consistido básicamente en la georeferenciación de los puntos de interés, la realización de encuestas a la población y la evaluación de las fuentes de agua y del agua del río mediante análisis fisicoquímicos. En el procesamiento de la información se ha elaborado cartografía temática mediante la herramienta SIG que ha servido de soporte para la interpretación de los resultados. Las características morfométricas y biofísicas favorecen que el agua precipitada se pierda rápidamente por escorrentía superficial con una tendencia moderada a crecidas e inundaciones. El agua infiltrada circula rápidamente por fracturas del material geológico con tiempos de tránsito cortos, y además, el área de recarga de los nacientes es local por lo que las fuentes son especialmente vulnerables a períodos de sequía y a la contaminación en su entorno cercano. El estudio de usos del suelo junto con la realización de análisis del agua ha permitido determinar que los agroquímicos son la principal fuente potencial de contaminación del agua en la microcuenca. Los resultados obtenidos muestran la necesidad de llevar a cabo una gestión integrada del territorio que garantice un desarrollo socioambiental sostenible.

Anàlisi del metabolisme ambiental de nuclis turístics litorals: el cas de Menorca

L’objectiu del present estudi és l’anàlisi del metabolisme energètic associat a nuclis turístics litorals de l’illa de Menorca (Mediterrani occidental) i el grau d’autosuficiència a partir d’energies renovables. La caracterització dels nuclis i la definició del perfil del turista s’ha realitzat mitjançant SIG i informació de qualitat a partir d’enquestes. Els principals resultats mostren que els nuclis turístics de Menorca tenen unes emissions associades entre 213 i 318 kg de CO2 per estada. De mitjana, el recorregut del turista fins a la illa (mobilitat externa) és de 1334 km (representant el 80% de les emissions), mentre que la mobilitat interna durant l’estada és de 22 km. A diari, cada turista consumeix entre 8 i 26 kWh d’electricitat, consum que es podria satisfer en un 100% amb la instal·lació de sistemes fotovoltaics a les cobertes del nucli.

An approach to costs and energy consumption in private urban Spanish Mediterranean landscapes from a simplified model in sprinkle irrigation

The number of private gardens has increased in recent years, creating a more pleasant urban model, but not without having an environmental impact, including increased energy consumption, which is the focus of this study. The estimation of costs and energy consumption for the generic typology of private urban gardens is based on two simplifying assumptions: square geometry with surface areas from 25 to 500 m2 and hydraulic design with a single pipe. In total, eight sprinkler models have been considered, along with their possible working pressures, and 31 pumping units grouped into 5 series that adequately cover the range of required flow rates and pressures, resultin in 495 hydraulic designs repeated for two climatically different locations in the Spanish Mediterranean area (Girona and Elche). Mean total irrigation costs for the locality with lower water needs (Girona) and greater needs (Elche) were € 2,974 ha-¹ yr-¹ and € 3,383 ha-¹ yr-¹, respectively. Energy costs accounted for 11.4% of the total cost for the first location, and 23.0% for the second. While a suitable choice of the hydraulic elements of the setup is essential, as it may provide average energy savings of 77%, due to the low energy cost in relation to the cost of installation, the potential energy savings do not constitute a significant incentive for the irrigation system design. The low efficiency of the pumping units used in this type of garden is the biggest obstacle and constraint to achieving a high quality energy solution

Assessing the environmental impact of water consumption by energy crops grown in Spain

The environmental impact of the water consumption of four typical crop rotations grown in Spain, including energy crops, was analyzed and compared against Spanish agricultural and natural reference situations. The life cycle assessment (LCA) methodology was used for the assessment of the potential environmental impact of blue water (withdrawal from water bodies) and green water (uptake of soil moisture) consumption. The latter has so far been disregarded in LCA. To account for green water, two approaches have been applied: the first accounts for the difference in green water demand of the crops and a reference situation. The second is a green water scarcity index, which measures the fraction of the soil-water plant consumption to the available green water. Our results show that, if the aim is to minimize the environmental impacts of water consumption, the energy crop rotations assessed in this study were most suitable in basins in the northeast of Spain. In contrast, the energy crops grown in basins in the southeast of Spain were associated with the greatest environmental impacts. Further research into the integration of quantitative green water assessment in LCA is crucial in studies of systems with a high dependence on green water resources.

Evolució i anàlisi del metabolisme ambiental del polígon industrial. El cas de Maó (Menorca)

El polígon industrial de Maó, POIMA, és un dels principals motors econòmics de l’illa de Menorca. La Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) en col·laboració amb l’Observatori Socioambiental de Menorca (OBSAM), ha fet un projecte d’anàlisi de l’evolució històrica i del metabolisme actual del polígon. L’estudi es centra en 5 vectors; usos del sòl, energètic, hídric, materials i mobilitat dels quals les dades han estat obtingudes a partir d’enquestes, entrevistes a les empreses i observacions directes semi-quantitatives. Com a resultat es presenten diverses propostes de millora per augmentar l’eficiència de POIMA, analitzant el potencial d’autosuficiència energètic i hídric, reduint l’impacte ambiental i reutilitzant els residus com a recursos entre empreses, sinèrgies.

Disentangling water usage in the European Union: A decomposition analysis

The Water Framework Directive (WFD) defines common objectives for water resources throughout the European Union (EU). Given this general approach to water preservation and water policy, the objective of this paper is to analyse whether common patterns of water consumption exist within Europe. In particular, our study uses two methods to reveal the reasons behind sectoral water use in all EU countries. The first method is based on an accounting indicator that calculates the water intensity of an economy as the sum of sectoral water intensities. The second method is a subsystem input‐output model that divides total water use into different income channels within the production system. The application uses data for the years 2005 and 2009 on water consumption in the production system of the 27 countries of the EU. From our analysis it emerges that EU countries are characterized by very different patterns of water consumption. In particular water consumption by the agriculture sector is extremely high in Central/Eastern Europe, relative to the rest of Europe. In most countries, the water used by the fuel, power and water sector is consumed to satisfy domestic final demand. However, our analysis shows that for some countries exports from this sector are an important driver of water consumption. Focusing on the agricultural sector, the decomposition analysis suggests that water usage in Mediterranean countries is mainly driven by final demand for, and exports of, agricultural products. In Central/Eastern Europe domestic final demand is the main driver of water consumption, but in this region the proportion of water use driven by demand for exports is increasing over time. Given these heterogeneous water consumption patterns, our analysis suggests that Mediterranean and Central/Eastern European countries should adopt specific water policies in order to achieve efficient levels of water consumption in the European Union. JEL codes: N5; C67 Keywords: Water use, Subsystem input–output model; Water intensity, European Union.

Evaluation of markets for irrigation water in the internal river basins of Catalonia, Spain

Irrigated agriculture has come under close scrutiny in Europe recently because of its high share of total water consumption and its apparent inefficiency. Several water policies have been advocated, in particular the use of economic instruments such as water markets. This paper simulates the impact of a policy based upon water markets on agricultural production in the internal river basins of Catalonia (Spain). This zone presents certain particularities that make it very interesting to study: competition between sectors for the resource (agriculture-urban consumption-recreational uses), recent periods of resource insufficiency and conflicts between irrigators as a result of the measures taken by the hydraulic administration in drought situations. The results show that these markets would guarantee an optimal reassignment of the resource in situations of supply restrictions, and although compared to the situation without markets they would not mean higher economic profits for the irrigators, they could prevent conflicts between them. Nevertheless, doubts exist about their acceptance by irrigators

Private micro-irrigation costs using reclaimed water

The cost of reusing water in micro-irrigation at the field level has not been studied in depth although the use of effluents in agriculture is a viable alternative in areas where water is scarce or there is intense competition for its use. The aim of the present study is to analyse the private costs of water reuse in micro-irrigation in an experimental plot. This analysis is intended to provide information about the decision a farmer would make when the choice to use conventional or reclaimed water is guided by cost criteria. The components of the total costs of different combinations of four types of filters and five emitters that can be installed in micro-irrigation systems using reclaimed water have been studied with the data obtained from an experimental plot in conditions similar to those of fruit orchards. Different scenarios that compared the costs of using conventional or reclaimed water in terms of water price and nutrient content were also studied. The results show that a proper combination of filters and emitters can save up to 33% in irrigation costs. Capital costs and maintenance costs were the most variable among the different combinations. Scenario analysis showed that the greater price of reclaimed water could be compensated by high nutrient contents, which would reduce fertilizer costs

Digue'm com regues...

Un equip d'investigadors de la UdG ha estudiat el consum d'aigua en diversos conreus d'arbre ornamental. Girona és la primera productora estatal i la segona del sud d'Europa d'aquest tipus de conreu. La conscienciació creixent del valor de l'aigua ha mogut els productors a acostar-se a la Universitat per conèixer si les tècniques que utilitzen són prou eficients i si es poden millorar

Balanç de nitrogen i anàlisi del consum d'aigua al Baix Empordà

El present treball pretén avaluar l’impacte de les activitats agràries sobre les aigües subterrànies, al Baix Empordà. La ramaderia intensiva genera uns residus que l’agricultura no és capaç d’assumir. Els excedents generats s’infiltren al subsòl, generalment en forma de nitrats (NO3-), provocant la contaminació de les aigües subterrànies. Aquesta pot provocar greus problemes ecològics en els sistemes aquàtics, i afectar a la salut humana. S’ha realitzat un balanç de nitrogen per a les zones agrícoles de l’àrea d’estudi, avaluant els diversos processos que incorporen o extreuen nitrogen al sòl. Paral·lelament, s’ha estudiat el consum d’aigua provocat pel diversos sectors presents a la zona d’estudi, per tal d’avaluar quantitativament la pressió que provoquen sobre els aqüífers. Els resultats obtinguts mostren que la majoria de municipis estudiats generen excedents de nitrogen, justificant la presència de nitrats al subsòl.