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Oct 30, 2023

Potabilizadora de bricolaje para su propio suministro de agua dulce

En su proyecto práctico más ambicioso hasta el momento, el propietario de un barco de vida a bordo, Owen Moorhouse, construye su propia potabilizadora de bricolaje. Los prefiltros instalados debajo de los escalones desde la cabina hasta la timonera, junto al

En su proyecto práctico más ambicioso hasta el momento, el propietario de un barco de vida a bordo, Owen Moorhouse, construye su propia potabilizadora de bricolaje.

Los prefiltros instalados debajo de los escalones desde la cabina hasta la timonera, junto al frigorífico desplegable.

Crear un sistema de ósmosis inversa (RO) había sido durante mucho tiempo una quimera para un yate de vida a bordo en un amarre giratorio, pero el costo siempre había estado fuera de mi alcance.

Sin embargo, un día, después de recargar mis tanques de agua, se agregó a mi factura un cargo de agua de A$25 (£15) después de llenar completamente el combustible.

Hasta entonces, la práctica aceptada era que el agua era gratuita, por lo que un recargo de 10 céntimos por litro me impulsó a pensar en optar por un sistema de ósmosis inversa.

Para agravar mi dilema, unas semanas más tarde, en una aproximación ventosa al pontón de combustible y agua, tuve un desafortunado roce con otro yate a mi lado.

Aunque no hubo daños visibles, rápidamente me presentaron una factura deslumbrante por 1.500 dólares australianos (900 libras esterlinas) en reparaciones.

El panel de control instalado en la timonera encima del frigorífico desplegable.

Al menos, eso solidificó mi decisión de producir mi propia agua dulce a bordo y estaba decidido a crear el sistema yo mismo.

Después de todo, ¿qué tan difícil podría ser hacer una potabilizadora de bricolaje?

La ósmosis inversa es un método de desalinización muy eficaz que convierte el agua de mar en agua dulce potable.

La tecnología de membranas se utiliza ampliamente e implica la eliminación de sal y la mayoría de los contaminantes forzando el agua a una presión muy alta a través de membranas semipermeables.

Playero en el puerto deportivo

Para celebrar mi 90 cumpleaños, amigos y familiares me regalaron un fondo para proyectos de RO, lo que me animó aún más a empezar.

Vi un sinfín de vídeos de YouTube realizados por entusiastas de la navegación sobre el tema y en poco tiempo estaba esbozando ideas para mi propio sistema.

¡Nunca pensé ni por un momento que el proyecto me llevaría tres años para completarlo!

Pasé el primero de esos inviernos sin yate en Turquía, en la casa de mi hija en el Egeo.

En una excursión, viajamos al sur hasta Bodrum, donde encontré una ferretería bien surtida con válvulas de acero inoxidable a precios muy atractivos.

De vuelta en Ayvalik, descubrí un pequeño proveedor de barcos con accesorios de tubería tanto de latón como de acero inoxidable. Ellos también fueron una verdadera ganga.

Poco a poco comencé a acumular las piezas que necesitaba, mientras jugueteaba en el sótano para construir el panel de control.

No me desconcertó la idea de llevar componentes de regreso a Sydney, porque ya había llevado un cabrestante de ancla en mi equipaje en un viaje anterior, y los ahorros hicieron que todo valiera la pena (ver PBO de octubre de 2018).

Con la asistencia en línea de mi yerno, pedí piezas adicionales y recibí tres membranas Voltron 2540 y dos carcasas de presión enviadas directamente a mi barco.

Esquema de ósmosis inversa. Leyenda: 1. Bomba de lavado de cubierta 2. Grifo de lavado de cubierta y ajuste de presión de cebado 3. Bomba de alta presión 4. Membranas de alta presión 5. Válvula de aguja de ajuste de alta presión 6. Bomba de suministro doméstico 7. Control del temporizador de lavado 8. Filtro de carbón 9. Válvula antirretorno 10. Filtro de 25 micras 11. Filtro de 5 micras 12. Caudalímetro 13. Tanque de barco 14. Grifo a suministro doméstico 15.Manómetro de cebado 16. Manómetro de alta presión 17. Válvula de tres vías 18 Medidor de Sólidos Totales Disueltos (TDS)

A mi regreso a Australia, compré localmente los filtros de 5 y 25 micrones y la bomba de alta presión (HP), ya que eran demasiado voluminosos para mis maletas.

Para entonces, estaba listo para comenzar a ensamblar el sistema.

El panel de control encaja perfectamente debajo del asiento de la cabina en la timonera y encima del refrigerador desplegable, donde se puede acceder fácilmente.

Los dos recipientes a presión de membrana encajaban cómodamente junto a la litera del piloto, sin interferir con su intención original como cama.

Esquema del ciclo de lavado: Esquema de ósmosis inversa. Leyenda: 1. Bomba de lavado de cubierta 2. Grifo de lavado de cubierta y ajuste de presión de cebado 3. Bomba de alta presión 4. Membranas de alta presión 5. Válvula de aguja de ajuste de alta presión 6. Bomba de suministro doméstico 7. Control del temporizador de lavado 8. Filtro de carbón 9. Válvula antirretorno 10. Filtro de 25 micras 11. Filtro de 5 micras 12. Caudalímetro 13. Tanque de barco 14. Grifo a suministro doméstico 15.Manómetro de cebado 16. Manómetro de alta presión 17. Válvula de tres vías 18 Medidor de Sólidos Totales Disueltos (TDS)

Luego monté los prefiltros debajo de los escalones que descienden desde la cabina hasta la timonera.

Todos estos módulos se encuentran directamente encima del motor, en el que monté la bomba HP, controlada por una transmisión por correa de embrague magnético.

La bomba HP requirió la asistencia de un taller de ingeniería local para fabricar un soporte de correa trapezoidal ajustable y personalizar las válvulas de tres vías detrás del panel de control.

Sandpiper tiene solo una toma de agua de mar a través del casco para suministrar agua para enfriar el motor, descargar el inodoro y lavar la cubierta.

Anticipando una mayor demanda de agua de mar, instalé un filtro de 1½ pulgadas, una toma de mar y un filtro primario durante un deslizamiento de pretemporada para reemplazar la entrada original de 1 pulgada.

¡Pero no todo fue así! Mi confiable motor Vetus finalmente sucumbió a largos años de excelente servicio y fue declarado oficialmente muerto.

Reconstruirlo no era una propuesta financieramente viable, por lo que un reemplazo completo era la única opción.

En mi búsqueda de un nuevo motor diésel, tuve que suspender mi proyecto de potabilizadora.

Antes de instalar el nuevo motor, necesitaba desengrasar el compartimiento del motor, solo para descubrir que un servicio de limpieza costaría casi lo mismo que una nueva hidrolimpiadora doméstica Kärcher K2, así que me lancé y compré una.

Una acumulación de años de grasa y suciedad pronto desapareció mágicamente, y ahora también tenía una bomba con capacidad de 117 bar alimentada por mi generador auxiliar integrado de 2,4 kW y 240 V.

Finalmente, se instaló mi nuevo motor Kubota VQ 505E de 35 CV. ¡Entonces pude terminar mi proyecto de potabilizadora de bricolaje!

El nuevo motor diésel Kubota subido a bordo desde una barcaza

Sin duda, obtener los componentes de alta presión consumió la mayor cantidad de tiempo, lo que se vio agravado aún más por mi inexperiencia con este tipo de elementos.

Cuando pedí componentes de bombas y recipientes a presión en el extranjero, especifiqué una rosca de tubería estándar británica (BSP) de ¼ de pulgada, lo que me ahorró la complicación de los diferentes estándares utilizados en América del Norte.

Pedí los recipientes a presión de membrana de fibra de vidrio directamente desde China, solo para descubrir que los tapones de los extremos de acero inoxidable de 30 mm de espesor estaban empotrados en sus orificios.

Supuse que esto era para proteger las conexiones de alta presión, pero hacía el acceso casi imposible.

El nuevo motor en marcha

Estaban sellados con juntas tóricas y asegurados mediante pinzas extremadamente precisas que desafiaron una llave cuando intenté apretar los accesorios HP contiguos.

Para proporcionar suficiente espacio para llaves, necesitaba cortar el acceso desde las paredes de fibra de vidrio al hueco final de los recipientes a presión.

Maldije sin cesar, porque era una tarea extremadamente ardua, pero no pude evitar admirar el inteligente diseño para retener de forma segura las pinzas y asegurar los tapones de los extremos.

Originalmente tenía la intención de reacondicionar mi nuevo motor con transmisión por correa trapezoidal en una bomba HP accionada por embrague magnético, según la instalación original, pero pronto me di cuenta de que era necesario un rediseño.

Esta iba a ser una tarea costosa y, para ser sincero, la idea de hacer funcionar un motor diésel de 35 CV para producir agua mientras estaba fondeado siempre había sido una parte ineficaz de mi plan.

Al final, mi solución radical fue bastante sencilla. Decidí conectar mi generador de gasolina de 2,4 kW y 240 V a mi nueva hidrolimpiadora Kärcher para suministrar la presión de 50 bares necesaria para producir agua dulce.

Aunque esto significó abandonar mi bomba de presión de fabricación italiana recién adquirida, junto con el embrague magnético y el soporte, razoné que podía justificarlo mediante ahorros de eficiencia y horas de motor, por no hablar del costo de invertir en un nuevo soporte de bomba ajustable.

Aunque no fue planeado, el Kärcher K2 se instaló perfectamente debajo de la mesa de cartas y a pocos metros de las membranas de ósmosis inversa.

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Anteriormente había instalado una bomba de lavado de cubierta comercial de 12 V y 17 litros por minuto para limpiar la cadena del ancla, así que la instalé con una válvula de desvío en el Kärcher.

Alimentado por baterías, ahora también funciona como bomba de cebado.

El Kärcher K2 funciona con un generador de 240 V y sólo consume 1400 W.

Esto me deja con mucha energía extra para recargar el banco de baterías, por no hablar del ahorro en horas de motor diésel.

El único inconveniente es el ruido de las bombas y del generador, que admito que puede resultar un poco inquietante.

Después de años de planificación, espera, rediseño, abastecimiento y retoques, finalmente llegó el momento de la verdad cuando puse a prueba mi trabajo.

Sin embargo, a pesar de múltiples intentos, no pude lograr ninguna presión en la válvula de aguja por donde sale la salmuera del sistema.

¡Para mi consternación, no se produjo ni una gota de agua dulce!

Rápidamente culpé a la bomba de alta presión, ya que el agua fluía hacia la salida de salmuera al agua en la salida de baja presión.

Sin embargo, cuando volví la bomba de alta presión a su función de lavado original, funcionó perfectamente. ¡Estaba completamente desconcertado!

¿A dónde iba el agua potable a presión? Consulté a varios expertos, pero incluso ellos quedaron perplejos.

Owen disfrutando de un vaso de agua de su potabilizadora de bricolaje

Totalmente frustrado, desmantelé todo varias veces más y estuve a punto de abandonar todo el proyecto.

En un último esfuerzo, inspeccioné de mala gana el extremo de salida del tapón de la segunda membrana, cuando de repente encontré al culpable.

¡Faltaban dos juntas tóricas en el manguito de conexión que une la membrana al conector de acero inoxidable!

Su omisión permitió que el agua a presión saliera por la salida de salmuera, evitando las membranas y provocando la falta de presión.

Con un simple reemplazo de la junta tórica, pronto tuve agua fluyendo hacia los tanques a 120 litros por hora.

Estaba jubiloso y observé con inmensa satisfacción cómo el agua potable entraba al tanque.

El generador consumía menos de 2 litros de gasolina por hora, con el beneficio simultáneo de recargar energía al banco de baterías.

Con abundante agua dulce, centré mi atención en diseñar un sistema de descarga para mantener la salud e higiene de las membranas y filtros y preservar su longevidad.

Lo admito, me intimidaba la idea de tener que bombear y purgar una solución de metabisulfito de sodio.

Me atrajo más la recomendación de reciclar el agua producida de los tanques a través de un filtro de carbón adicional para lograr efectivamente el mismo resultado.

Entonces, investigué y diseñé un sistema de lavado automático para que funcione a través de la bomba de suministro de agua a presión automática convencional del barco.

Una válvula de riego de jardín sencilla y programable proporcionó la solución deseada.

El filtro de carbón (izquierda), dos recipientes a presión (abajo) y el temporizador y regulador para el ciclo de descarga (derecha) caben cómodamente junto a la litera del piloto.

Funciona con una batería de 9 V y puede funcionar automáticamente, pero normalmente lo uso en modo manual durante unos dos minutos después de cada operación de generación de agua.

Con la bomba de cebado/lavado de plataforma de 12 V apagada, uso la bomba de presión doméstica para cebar la bomba de alta presión con agua fresca mientras el ciclo está en progreso.

A continuación, el agua de descarga se descarga a través de la salida de agua de prueba existente.

Las válvulas de retención a ambos lados del filtro de carbón evitan la posibilidad de que entre agua de mar en los tanques de almacenamiento del barco o que el agua dulce nueva regrese al mar.

El filtro de carbón adicional también elimina posibles daños a las costosas membranas, en caso de que fuera necesario llenar agua desde un suministro en tierra que pudo haber sido tratado con cloro.

Este filtro de carbón adicional es exclusivo del proceso de lavado.

Sin duda, mi proyecto de potabilizadora de bricolaje fue una de las instalaciones más frustrantes y complicadas que jamás haya realizado.

Con un esfuerzo intermitente, me llevó poco más de tres años completarlo.

Es difícil decir adónde fueron esos años, pero la línea de tiempo se vio alargada por mi inesperada necesidad de reemplazar el motor del barco, lo que a su vez me presentó nuevos desafíos de diseño.

Haciendo caso omiso de mi avanzada edad, las otras complicaciones y el tiempo que lleva obtener los componentes, creo que la instalación podría haberse logrado con aproximadamente 40 horas de trabajo.

Teniendo en cuenta que utilicé una bomba de lavado existente, un generador de 240 V y un sistema de presión de agua doméstica, los componentes adicionales me costaron alrededor de A$2500 (£1500).

Debo añadir que durante este tiempo han aparecido en el mercado unidades disponibles comercialmente que son más baratas que las que había cuando comencé.

Pero dicho esto, el resultado ha sido increíblemente gratificante y liberador.

Ahora puedo disfrutar del lujo de agua dulce ilimitada y ducharme se ha convertido en un placer libre de culpa.

La calidad del agua también es digna de brindar. Con 13 ppm, medida con un medidor de sólidos disueltos totales (TDS), la calidad del agua excede las pautas de la OMS.

Irónicamente, Covid-19 contribuyó positivamente a esta historia, ya que mantuve un empleo remunerado durante los encierros y períodos de aislamiento.

A mis 94 años, finalmente disfruto de abundantes suministros de agua de calidad y me siento inmensamente orgulloso de mi logro.

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