PROCESO DE CONSULTA PÚBLICA DE LA COMISIÓN EUROPEA SOBRE LA EFICIENCIA DEL AGUA EN LOS EDIFICIOS

OBJETIVO DE LA CONSULTA

Recojo el deseo de la Comisión Europea de recoger las opiniones e información adicional sobre la posible introducción de medidas a escala comunitaria en relación con la eficiencia del agua en los edificios. La consulta ofrece la oportunidad a todas las partes interesadas a expresar sus puntos de vista, para dar su opinión sobre las distintas opciones

El Informe Ejecutivo se ofrece un resumen de la situación relativa a la eficiencia del agua en los edificios de toda Europa y presenta un conjunto de opciones de política propuestas y los impactos relacionados.

Para los ciudadanos, expertos y profesionales, autoridades públicas, organizaciones de apoyo como las asociaciones empresariales, Cámaras de Comercio y otras agencias públicas y privadas, consultorías, institutos de investigación, las pequeñas empresas (PYME), sindicatos, ONG, organizaciones de trabajadores y de empleadores, sus federaciones y todas las otros actores relevantes involucrados o interesados ​​en la aplicación de la política de aguas de la UE. Entre el 16.11.2011 y 08.02.2012 está abierto, en la web de la Comisión Europea, el proceso de consulta público sobre la eficiencia del  agua en los edificios

PERÍODO DE CONSULTAS

Desde 16/11/2011 al 08/02/2012

Consulta pública sobre eficiencia de agua en edificios.

Resumen ejecutivo del documento

Documento completo

La comisión Europea ha publicado el 31 de Marzo de 2010 su plan de trabajo para 2010 donde se contempla que el ahorro de agua en la Unión Europea dentro de los edificios podría alcanzar  hasta un 40 % con la aplicando de legislación encaminadas a un uso eficiente del agua, así como con la aplicación de nuevas tecnologías en los aparatos que utilicen agua.

A raíz de la nueva legislación europea para la reducción de consumo energético en los edificios y de los aparatos eléctricos la Comisión Europea está decidida a introducir medidas similares para el ahorro de agua. Según determina la comisión ejecutiva de la Unión Europea en su programa de trabajo para 2010, publicado el 31 de marzo la posibilidad de ahorro en el consumo de agua se estima en un 40 %. Esto ha hecho que se esté considerando la creación de reglas vinculantes para promover el ahorro de agua en edificios públicos y privados La directiva marco sobre el agua (WFD) insta a los estados miembros a introducir políticas de precio con incentivos para un uso efectivo del agua.

Las medidas dirigidas al uso eficiente del agua en los edificios es consecuencia del informe de la comisión creada en 2007 para el seguimiento sobre la escasez de agua y sequias en Europa que consideraba una serie de medidas legislativas como la inclusión de los criterios de uso eficiente del agua como un estándar de calidad en la construcción de los edificios

También sugiere incluir los grifos, duchas y otros aparatos que utilizan agua en la ECO-Directive Design la cual establece unos estándares par el uso eficiente energía. Al igual que se ha creado un etiquetado que informa al consumidor del consumo energético de los distintos productos, se está estudiando la ampliación de este etiquetado a los aparatos que utilizan agua para promover y concienciar el empleo de aparatos que ahorren de agua.

Tecnologías potenciales de ahorro

Un estudio encargado por el ejecutivo de la UE en agosto de 2007 estima que la eficiencia del uso del agua podría ser incrementada en un 40 % aplicando únicamente mejoras tecnológicas y que los cambios en los hábitos de consumo humanos o en los patrones de producción podrían incluso mejora aun más este ahorro. El informe añade que la utilización de tecnologías específicas y cambios tecnológicos en grifos, duchas y aparatos que utilizan agua como los lavavajillas podrían reducir el consumo de agua dando un ahorro en el consumo del agua hasta del 80 %.

Según el informe solo algunos piases miembros han incluido estándares de ahorro de agua en sus legislaciones  nacionales de construcción de edificios

Aguas pluviales y  grises

 El uso eficiente del agua pasa por la reutilización de las aguas grises (como el agua de lluvia) para su uso en las cisternas de los toilettes o para su uso en  el riego de jardines. El uso de aguas grises puede reducir el estrés sobre los ríos y lagos y así ayudar al ahorro general del agua.

De acuerdo con el estudio de la comisión la recogida del agua de lluvia podría satisfacer el 80% de las necesidades de agua de una vivienda unifamiliar típica en el sur de Francia No obstante el informe reconoce que la instalación de esos sistemas de reutilización de agua gises necesita un cierto nivel de cambio educacional para adaptarse a estos sistemas; mientras que estos son adecuados para nuevas construcciones , esos sistemas son menos factibles en edificios ya construidos debido a su coste y dificultad de actualización de estos edificios.

Otra alternativa considerada para el ahorro de agua en los edificios es la reutilización de agua residual, respecto a este punto el informe concluye que esto requiere grandes inversiones para el tratamiento y que estas tendrían unos usos  limitados. Al igual que ocurre en con la recogida de agua la adaptación a esta tecnologías de edificios ya construidos es costosa y difícil.

En estos momentos las principales potencias mundiales se están dando cuenta que uno de los principales factores limitantes del crecimiento económico es el agua. Sobre todo en las potencias emergentes, en las que el crecimiento demográfico trae consigo una alta demanda de agua para usos urbanos. Pero no sólo eso, sino que la verdadera demanda prevista es la que conlleva la alimentación, fenómeno bastante bien estudiado mediante el concepto de huella hídrica (water footprint). Cabe recordar también que la demanda urbana es mayoritaria en los países de la Unión. No así España, con una fuerte demanda agrícola. Además es ampliamente reconocido a nivel mundial que cualquier control sobre la demanda mediante campañas de eficiencia tiene mucho más efecto que cualquier ampliación de la oferta mediante trasvases o desalinización, que sólo consiguen otro aumento de la demanda basado en las expectativas de más agua.

Desde esos puntos de vista, las políticas de ahorro deben llegar de los gobiernos implicados en el crecimiento económico de sus respectivos países, no sólo en el sentido de cerrar el grifo, sino de utilizar el agua de lluvia, reutilizar las aguas grises en cisternas de inodoros más eficientes, etc. Incluso ya hay algunos que vaticinan el fin de la utilización del agua como medio de transporte de los desechos urbanos. ¿Serían unas reinventadas fosas sépticas más eficientes?

Los obstáculos para la reducción del consumo están relacionados esencialmente con el escaso conocimiento de las cuestiones relativas al agua que sigue siendo .considerada como un bien abundante y con precios bajos que, por lo general, no reflejan su valor real. Sin embargo los impactos ambientales de su derroche están provocando en muchas cuencas fluviales, que sus niveles freáticos desciendan, su contaminación salina y ríos que se secan en verano, etc. Además, el uso del agua está estrechamente .relacionado con el consumo de energía, para su bombeo, calefacción y tratamiento. Finalmente, el agua no debe darse simplemente . por perdida después de su utilización, en línea con las actuales políticas de consumo y producción sostenibles (SCP).

Con el fin de reducir el consumo de agua en los edificios, hay varias opciones disponibles, incluyendo el aumento de sensibilización para mejorar las conductas, el cambio de las políticas de precios, medición de agua tanto para detectar ,fugas como para aumentar la concienciación de los consumidores, limitar el consumo de agua con disposiciones reglamentarias, ,instalación de dispositivos  mas eficientes (WUP, tales como inodoros, grifos, lavadoras, etc.) y planificando los edificios no solo para que tengan un consumo de agua y energía eficientes, sino para que también utilicen "alternativas" a los abastecimientos tradicionales de agua, tales como la recuperación del agua de lluvia o las aguas grises., Estas opciones para la reducción del uso del agua, junto con el  .aumento de la eficiencia en su utilización y su reutilización  podría  reducir la presión sobre los ecosistemas.

Las opciones políticas seleccionadas se presentan en la sección siguiente, para evaluar sus esperables. impactos ambientales, económicos y sociales a nivel europeo.

.Los esfuerzos para mejorar el rendimiento medioambiental de los edificios están en curso ya que además de los  la aplicados para su eficiencia energética (2002, refundida en 2010), muchas otras iniciativas verdes están actualmente en vigor en los Estados miembros (y más allá) para mejorar la ,el desempeño ambiental del sector de la construcción, por ejemplo, en el Reino Unido el “BREEAM” (Building Research Establishment Environmental Assessment  Methodology) que ayuda a los profesionales de la construcción a entender y reducir el impacto medioambiental de sus proyectos en cada etapa de su proceso de construcción, en Alemania  el “DGNB” (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen e.V.), sistema de certificación voluntaria originalmente desarrollada por la Nueva Construcción de Oficinas y Edificios de la Administración, en FRANCIA el “HQE” (Haute Qualité Environnementale) que es una propuesta global de auditoría por parte de un tercero diseñada para mejorar la calidad medioambiental del ambiente construido, en otras palabras, para evaluar y monitorizar su impacto en el planeta. HQE ayuda a las autoridades contratantes, a los arquitectos, fabricantes y empresarios a crear ambientes interiores agradables y saludables para sus clientes o finalmente en EE.UU. el LEED (Leadership in Energy and Environment Design). Sistema de certificación a la construcción verde que es un programa de un tercero desarrollado por el Consejo de Edificación Verde de EE.UU. (USGBC) como certificado al diseño, construcción y operación de edificios verdes.

II.- DESINFECCIÓN DEL AGUA MEDIANTE PROCEDIMIENTOS ELECTROFÍSICOS

Como continuación al post de 9 de junio del 2011 sobre este mismo tema, aclararé algunos aspectos y añadiré el documento original para aquellos que deseen “subirlo·

La ionización del cobre y la plata se lleva a cabo mediante la electrolisis. Se crea una corriente eléctrica a través del cobre- plata generando la formación de iones de cobre y plata cargados positivamente. Esta es la química elemental: un ión, un átomo con carga eléctrica, tiene carga positiva cuando cede un electrón y negativa cuando toma un electrón. Un ión con carga positiva se denomina catión y un ión con carga negativa se denomina anión. Durante la ionización los átomos se vuelven cationes o aniones. Cuando se aplica la ionización cobre- plata, se forman iones cargados positivamente (Cu⁺ y Cu⁺⁺) y plata (Ag⁺).

Los electrodos se sitúan juntos. El agua a desinfectar pasa por los electrodos. Se crea una corriente eléctrica causando la liberación de electrones en los electrodos que pasan a tener carga positiva. La mayoría de los iones liberados se pierden con el agua antes de llegar al electrodo opuesto. Generalmente la cantidad de iones de plata en relación con un un rango de iones de cobre de 0.15 a 0.40 ppm se mantiene entre 5 a 50 ppb.

La concentración de iones se determina por el flujo del agua. El número de iones liberados aumenta, cuando se aplica una mayor corriente eléctrica.
Cuando los iones de cobre (Cu⁺) se disuelven en agua, se oxidan rápidamente a iones de Cu⁺⁺. El cobre se puede encontrar en el agua de forma libre aunque generalmente esta unido a las partículas del agua. Los iones de cobre son inestables en el agua, a no ser que se utilice un estabilizador.

Los iones cargados positivamente (Cu⁺⁺) en el agua intentan buscar partículas con polaridad opuesta, como bacterias, virus y hongos. Los iones de cobre cargados positivamente forman compuestos electrostáticos con las células de microorganismos que están cargadas positivamente. Esto produce daño o interrupción en la permeabilidad de la pared celular y por lo tanto evita la toma de nutrientes.

Los iones de cobre penetran en la pared celular creando la entrada de iones de plata (Ag⁺). Estos penetran en el núcleo de los microorganismos, uniéndose a varias partes de la célula como el ADN y el ARN, proteínas y encimas respiratorias impidiendo el funcionamiento normal de estos sistemas celulares. Como resultado no hay más crecimiento celular o división celular, impidiendo la multiplicación y desarrollo de los microorganismos y provocando su muerte.

Los iones se mantienen activos hasta que son absorbidos por un microorganismo.

 

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LA CLORACIÓN DEL AGUA Y LOS TRIHALOMETANOS

Comenzaré indicando que la cloración es una alternativa para la desinfección del agua ampliamente difundida en los países en desarrollo, dado que constituye la tecnología mas conocida por su eficacia, costo de aplicación y por estar histórica y epidemiológicamente comprobada.

En el año 1971 el científico americano Bellar descubrió que el cloroformo no existía en el rió Ohio del que se captaba el agua para su potabilización. Sin embargo, el cloroformo si que estaba presente en el agua potable proveniente de plantas de purificación lo que probaba la formación de cloroformo como subproductos de la desinfección durante la cloración. También se descubrió que además de desactivar los organismos patógenos, como se espera, el cloro reacciona con la materia orgánica natural (MON) presente en el agua generando subproductos de desinfección (SPD), específicamente compuestos orgánicos sintéticos como los trihalometanos y los ácidos haloacéticos (AHA) que son compuestos orgánicos potencialmente cancerígenos que aparecen en el agua potable tras ser sometida a cloración en presencia de la materia orgánica presente en el agua.

En esta reacción se sustituyen tres de los cuatro átomos de hidrógeno de las moléculas de metano por átomos de halógenos, formándose nuevos compuestos tales como el cloroformo o triclorometano (CHCl₃) que es un líquido incoloro, volátil, de olor característico. Durante mucho tiempo fue utilizado como anestésico, pero se interrumpió a causa de su toxicidad. Actualmente se utiliza como disolvente en la industria química pero, tal como ocurre con todos los compuestos orgánicos halogenados (principalmente flúor y cloro) en sus moléculas, su carácter de sustancias contaminantes hace que se intente restringir su consumo.

Entre muchos otros THM están el bromodiclorometano (CHBrCl₂ o BDCM), el dibromoclorometano (CHBr₂Cl o DBCM) y el bromoformo (CHBr₃). La formación y concentración final de los THM depende de varias circunstancias, entre ellas la cantidad de materia orgánica e iones bromuro presentes en el agua, el tipo de desinfectante utilizado y la dosis aplicada, el tiempo de residencia en la red de distribución, la temperatura y el pH del agua durante el tratamiento. Por tanto, cabe esperar variaciones geográficas y estacionales en los valores de THM presentes en el agua potable.

La presencia de THM en el agua de consumo público ha suscitado en los últimos años un creciente interés desde la perspectiva de la salud pública. Desde que fueron detectados por primera vez en el agua a comienzos de la década de los setenta, numerosos estudios epidemiológicos han sugerido la existencia de una posible relación entre la exposición a subproductos de la cloración y efectos perjudiciales sobre la salud humana, como un mayor riesgo de cáncer de vejiga y colorrectal y problemas respiratorios. Más recientemente también se ha asociado esta exposición con efectos reproductivos adversos, tales como aborto espontáneo, bajo peso al nacer y malformaciones congénitas.

La preocupación emergente sobre los riesgos para la salud asociados a los THM ha promovido que muchos países industrializados establezcan valores máximos para estos contaminantes en el agua de consumo humano. Así, por ejemplo, una Directiva Europea de 1998 regula los valores máximos aceptables de THM totales y plantea que, a los 5 años de su entrada en vigor, la concentración de THM no debería ser superior a 150 μg/l, fijándose este límite en 100 μg/l a partir del 1 de enero de 2009 (Directiva de la Comunidad Europea relativa a la calidad de las aguas destinadas al consumo humano. N.º 98/83/CE, 3 de noviembre de 1998 y Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. BOE nº 45, de 21 febrero de 2003).  Este Real Decreto obliga a los responsables de los municipios, en los que la concentración de trihalometanos se encuentre por encima de dicho valor, a tomar medidas para rebajar su presencia, introduciendo mejoras en la etapa previa de eliminación de la materia orgánica que lleva el agua, antes de su cloración final. Asimismo, la Organización Mundial de la Salud ha establecido concentraciones máximas de referencia para las cuatro especies de THM más frecuentes, cloroformo, bromodiclorometano (BDCM), clorodibromometano (CDBM) y bromoformo (300, 60, 100 y 100 μg/l, respectivamente), y aunque no se ha definido para el total de THM se recomienda que los valores de THM en el agua de bebida se mantengan tan bajos como sea posible, siempre y cuando se asegure una desinfección eficaz.

En 1997, un informe de la Unión Europea señalaba que los valores máximos de THM en Europa se encontraban en Portugal y España. A pesar del tiempo transcurrido y de que algunos estudios, centrados en su mayoría en poblaciones de la vertiente mediterránea, han descrito THM´s en agua del grifo, la información concerniente a los valores de estos compuestos en nuestro país es todavía escasa.

Un estudio de investigadores del Instituto de Investigaciones Médicas (IMIM) y del Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales (CSIC), ambos de Barcelona, identificaron trihalometanos en el agua del grifo de cuatro áreas españolas en concentraciones “muy superiores” a la media europea. El estudio, realizado por C.M. Villanueva / M. Kogevinas / J.O. Grimalt, fue publicado en enero de 2001 en la revista española “Gaceta Sanitaria”.

Las aguas que llegan a una planta de tratamiento contienen agentes reductores (compuestos orgánicos e inorgánicos como nitritos, iones de hierro, plomo y sulfuros), así como microorganismos y bacterias. El cloro se aplica en exceso (aprox. 2 mg/l) de manera que pueda satisfacer la demanda para oxidar estos compuestos y eliminar estas bacterias, y que todavía reste una cantidad de cloro residual en los conductos de agua. Este cloro residual es el cloro libre que queda en el agua después que ha sido desinfectada en la planta. Su utilidad es de continuar desinfectando el agua desde que sale de la planta de tratamiento hasta que llegue al consumidor.

Este cloro residual es importante que se encuentre en niveles seguros para el consumo humano. Si este se encuentra en exceso, el cloro puede resultar tóxico para el consumo. Además, por ser una substancia tan activa, un exceso de cloro puede reaccionar con distintos compuestos orgánicos, por lo que aumenta el riesgo de que se produzcan trihalometanos. Es por esto que hay que mantener la cantidad de cloro residual dentro de unos límites.

Por otro lado, si el cloro residual es menos del necesario, el agua puede retener bacterias, protozoos y virus patógenos que amenacen la salud del consumidor.

Además de proveer protección contra los patógenos virales y bacterianos, los desinfectantes con base de cloro también mejoran la estética del agua, que puede ser deteriorada por las algas y los restos de materia orgánica de origen vegetal (color, sabor y olor). La OMS ha informado que el sabor promedio y la concentración de umbrales de olor del cloro residual aumentan de 0.075 ppm a 0.450 ppm cuando el pH aumenta de 5.0 a 9.0. A pH 7.0 el umbral promedio fue de 0.156 ppm con un intervalo de variación de 0.02-0.29 ppm; sin embargo, cuando el cloro se combina con sustancias fenólicas (Los compuestos fenólicos representan un grupo amplio de sustancias orgánicas, muy heterogéneas de acuerdo a su composición y estructura química) y con otros compuestos orgánicos, el sabor desagradable y los olores pueden exacerbarse considerablemente. El cloro ayuda a controlar que la bacteria vuelva a crecer, proporcionando un nivel residual de desinfectante en el sistema de distribución. En muchas áreas, tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo, estos sistemas de largas tuberías no han sido reemplazados o revestidas, lo cual hace que frecuentemente tengan óxido, escamas, presenten formación de biopelículas, fugas y grietas, lo cual puede llevar a incidentes de recontaminación que comprometen la calidad del agua. Esta es la razón por la que es importante contar con cierto nivel de desinfectante residual.

La exposición total de la población a los SPD es el resultado de la suma de tres formas de exposición: ingestión por vía oral, absorción cutánea e inhalación a través de las vías respiratorias. La ingestión de THM por vía oral es consecuencia del consumo de agua potable, de bebidas fabricadas a partir de agua tratada con cloro y de ciertos productos lácteos. La absorción cutánea tiene lugar en piscinas. Por otra parte, las duchas o baños calientes (~40ºC) favorecen la absorción de cloroformo por la piel. En cuanto a la inhalación respiratoria los THM, por ser un componente volátil del agua potable desinfectada con cloro, están presentes en el aire. En el interior de las viviendas proviene de la evaporación de agua caliente clorada, (duchas, baños, lavado de platos y de ropa). Los THM también están asociados al uso de detergentes y blanqueadores a base de cloro. Igualmente pueden contener cloroformo otros productos de consumo doméstico como quitamanchas, líquidos correctores, suavizantes, insecticidas y pesticidas. Los humidificadores, cuando son llenados con agua clorada, son susceptibles de emitir cloroformo durante su utilización. El aire ambiente de una piscina cubierta, debido a la cloración continua del agua, contiene gran cantidad de cloroformo susceptible de ser inhalado. Por otra parte, el aire exterior contiene concentraciones de cloroformo emitidas principalmente por actividades industriales (industria del papel y pasta de papel, centrales nucleares, plantas de tratamiento de agua potable y de aguas servidas, industria de producción directa de cloroformo, etc. En cuanto a los AHA, se ha establecido que la principal forma de exposición es la vía oral.

El desafío que se enfrenta con la cloración es el de lograr los máximos beneficios del uso del cloro como excelente desinfectante, con un mínimo de impacto ambiental y toxicidad de sus subproductos. No hay razón para discutir la necesidad de la desinfección del agua para bebida; el problema esta en evaluar y comparar el riesgo de su toxicidad y potencia cancerígena de los subproductos de la cloración, frente al beneficio que se obtiene en el control de las enfermedades transmitidas por el agua contaminada. Como medida para reducir el contenido de trihalometanos en el agua, sin rebajar sus prestaciones higiénicas alcanzadas gracias a la cloración, la solución más común es someterla a un proceso adicional, previo a la cloración, que elimine los restos de materia orgánica que persistan en el agua, con lo que se limita la formación de los trihalometanos.

Para este proceso adicional hay varias alternativas, como por ejemplo los tratamientos con carbón activo, ozono, agua oxigenada o dióxido de cloro, aunque para asegurar la total desinfección y asepsia del agua ninguno de ellos puede sustituir la fase de cloración final de la misma.

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II. SISTEMAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE AGUAS PLUVIALES

En uno de mis anteriores  posts titulado “Aprovechamiento del agua de lluvia. Soluciones tecnológicas” decía que el agua de lluvia es un recurso alternativo para el suministro de agua en el sector de la edificación y les remitía a la “Guía Técnica de Aprovechamiento de Aguas Pluviales en Edificios” editada por Aqua España y donde se pone de relieve la necesidad de recuperar y aprovechar el agua de lluvia para fomentar un uso racional de un recurso tan limitado como el agua. De esta forma, garantizaremos la sostenibilidad de nuestra sociedad y podremos afrontar mejor los retos que supone el cambio climático.

Algunos de los beneficios de la recogida de agua son:

• AHORRO ECONÓMICO

                El agua de lluvia es un recurso gratuito.

                Compramos agua potable para usos que no precisan que sea potable: la cisterna del inodoro, el llenado de las fuentes, el riego del jardín o la limpieza en general.

                Usar agua de lluvia supone una reducción substancial de la factura de agua en la tarificación por tramos, al ahorrar agua potable, no pagamos a tramos superiores

                El precio del agua se multiplicará en pocos años según la Directiva del Marco del agua. España es uno de los países con el agua más económica de Europa.

• PROTEGEMOS EL MEDIO AMBIENTE

                Importante ahorro energético en potabilización, desalinización o transporte en un agua que acabamos tirando al Inodoro o en nuestro jardín.

                Alargamos las reservas de agua potable disponibles al ahorrar en el consumo.

                Extraemos menos agua de nuestros ya asfixiados recursos hídricos.

• CALIDAD

                El agua de lluvia es pura, no contiene cal ni cloro, ni otros productos químicos.

                El agua se mantiene en óptima calidad para su uso.

                El agua de lluvia es mucho mejor para el riego que el agua clorada y con cal de la Red.

En esta ocasión me voy a referir al Máster Universitario en Ingeniería del Agua impartido por la E.U. Politécnica (Universidad de Sevilla) sobre “Sistemas de Aprovechamiento de Aguas Pluviales” a cargo de Juan Gallardo Recio y José Ignacio Cornejo Sánchez del que adjunto el correspondiente y exclarecedor texto en el que se efectua un análisis somero de la situación actual en la gestión de aguas pluviales, se estudian los diferentes métodos existentes para la recogida de aguas pluviales y finalmente se efectua unas propuestas de construcción de sistemas de aprovechamiento de aguas pluviales para una comunidad vecinal a “coste cero”.

Acceder a "Sistemas de aprovechamiento de aguas pluviales"

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NÚMERO DE REYNOLDS Y COEFICIENTE DE FRICCIÓN EN TUBERÍAS CILÍNDRICAS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

Desde el punto de vista funcional, una red hidráulica de distribución a presión es un sistema encargado del transporte y distribución de un fluido, en nuestro caso el agua, desde los puntos de producción y almacenamiento hasta los puntos de consumo. La característica de flujo a presión, implica que el fluido llena completamente la sección de la conducción y no esta en contacto con la atmósfera, salvo en puntos muy concretos y determinados. El rozamiento que se oponen al movimiento del fluido debido a la longitud de la tubería depende de las características físicas del fluido, de la longitud y diámetro de la tubería, de la velocidad o caudal del fluido en circulación y de las características de construcción de la tubería así como de la forma de circular el fluido, abordando en este artículo los fundamentos hidrodinámicos y matemáticos de su comportamiento al desplazarse por un conducto.

Por su interés adjunto un link para obtener el documento completo:



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II. OTROS PRODUCTOS PARA REDUCIR EL CONSUMO DOMÉSTICO DE AGUA

La Ciencia es una de las grandes aliadas en la lucha por conservar los recursos hídricos y la sostenibilidad medioambiental puesto que, a través de ella, se puede acceder a un gran número de soluciones. Gracias a la investigación científica se han descubierto formas de reciclar el agua con un gasto energético mínimo, cómo aprovechar el calor para generar energía a la vez que se evita la progresión del calentamiento global, se han descubierto formas de purificar el aire sin ningún tipo de consecuencia negativa para el medioambiente, etc. Pero es la conjunción de la Ciencia teórica con la empírica la que realmente consigue unos resultados óptimos. Y esta “ciencia empírica” tiene su reflejo más claro en el uso de la tecnología. La sostenibilidad del medioambiente es un concepto que, a menudo, pasa por una estrecha implicación de proyectos innovadores que son los que pueden ayudar a que los mares y ríos, el aire, la tierra… todo se mantenga libre de contaminación y que los recursos naturales del planeta no se agoten a un ritmo tan alarmante como el actual. De hecho, no son pocas las investigaciones que se realizan para paliar la realidad. El ahorro de energía y agua, sus usos de manera eficiente parecen constituirse como objetivos prioritarios para muchos países, especialmente para aquellos donde su escasez se convierte en un problema muy relevante, lo que queda reflejado en los numerosos certámenes para inventores y diseñadores existentes. Entre los dedicados a los inventores destaco el “Salón Internacional de Inventores EUREKA” que se celebra anualmente en Bruselas y en el que uno de sus temas principales suele ser el de los inventos relacionados con el ahorro de energía y las energías renovables. Por otra parte, en lo que respecta a los diseñadores, uno de los principales obstáculos a los que se enfrentan es tener la posibilidad de dar a conocer sus proyectos en el mercado. Desde ahora en Barcelona lo tienen un poco más fácil gracias al “Mercat d’Idees del Disseny”, una iniciativa organizada por primera vez en el marco del Barcelona Design Festival por el Barcelona Centre de Disseny (BCD) que da la oportunidad a jóvenes emprendedores –seleccionados por un comité de expertos– de exponer sus proyectos no comercializados ante redes de inversores y empresas, con el fin de generar oportunidades de negocio, fomentar la actividad emprendedora y crear una red de talento. Barcelona es la ciudad con mayor número de escuelas de diseño de toda Europa y donde se concentra más de un tercio de la oferta española del sector diseño.

En el sector privado hay que destacar por su importancia en el sector de los electrodomésticos al certamen  “Electrolux DesignLab” (el briefing cambia cada año) que celebra su octava edi­ción dedicado a los di­se­ña­do­res y es­tu­dian­tes que di­se­ñen los elec­tro­do­més­ti­cos del fu­tu­ro. En el campo de los cuartos de baño es importante el Concurso Internacional de Diseño “Jump the Gap” que organiza la multinacional Roca desde 2003 y cuyo objetivo principal es apoyar a los jóvenes talentos de todo el mundo con el objetivo de fomentar una creatividad atrevida en las soluciones para el ámbito del baño, ofreciendo la posibilidad, al proyecto ganador y a su autor, de darse a conocer a nivel internacional. El concurso internacional de diseño “Jump the Gap”, es una iniciativa de apoyo a los jóvenes estudiantes y profesionales.

Veamos algunos de estos dispositivos, unos ya comercializados, otros en proceso y algunos ingeniosos pero inviables desde el punto de vista económico:

1. STB SYSTEMS. Proyecto presentado por el inventor Santi Trias en el Mercat d’Idees edición 2011 en el marco del Barcelona Design Festival, BCD y IF impulsado por  la CE con un sistema que aprovecha la fuerza de la succión del agua para generar energía limpia y gratuita. “Se trata de una máquina que sumergida bajo el agua del mar o de un pozo, a través de la presión, es capaz de generar electricidad. Pero lo más importante es que, más allá de inventar esta revolucionaria máquina se ha localizado una nueva fuente de energía alternativa, limpia y gratuita. Por el momento ya ha ganado la última edición del Innovation Festival Lab Barcelona, impulsado por la CE.

STB SYSTEMS

Un aparato sumergido a 10 metros de profundidad y que contiene unas turbinas que giran a partir de la presión del agua. Este es el fundamento del sistema ideado por el inventor. En esta situación, la sobrepresión del líquido crea una presión natural calculada, en la que cada 10 metros equivale a 1 kg. Es la única energía actual que no contamina, tanto a nivel atmosférico como sonoro o visual, y que consigue la misma potencia y el mismo rendimiento que cualquiera de las energías actuales.

2. Lavaplatos Rockpool. Primer premio del  Electrolux DesignLab 2004  Este lavaplatos concebido por tres es­tu­dian­tes de la universidad NSW de Sydney permite lavar los platos sin utilizar agua ni detergente Para ello utiliza un circui­to cerrado de CO₂ en estado crítico (Alta presión) que pasa a estado líquido adquiriendo poder solvente con lo que puede disolver la grasa. Adicionalmente, esta forma de dióxido de carbono tiene una tensión superficial muy baja, queriendo decir que se dispersa extensamente cubriendo todas las superficies de platos.

Lavadora Airwash

3. Lavadora Airwash. Primer premio Electrolux DesignLab 2005 concedido a Wendy Chua y Gabriel Tan, estudiantes de la Universidad Nacional de Singapur. Su invento, Airwash (Aire-lavado), es una lavadora que opta por los iones negativos, los desodorantes antibacteriano y el aire comprimido, en lugar de agua, para limpiar la ropa. Esto no es nuevo. Descubrimos un tipo en singapur que descubrió una lavadora que funcionaba con iones. Poco después, Samsung lanzo un modelo de lavadora que usaba esa tecnología. Ahora, Electrolux quiere introducirse también en este campo de la limpieza sin agua con la luz ultravioleta pero no creo que sea difícil implementarla al campo de los lavavajillas.

4. Lavadora Flavour of sunshine Finalista del  Electrolux DesignLab 2005. Sunshine es una lavadora-secadora que deja en la ropa la sensación de haber sido secada al sol. Un electrodoméstico pensado para climas húmedos y ciudades con mucha contaminación atmosférica.

5. Lavadora Xeros. Entre los nuevos desarrollos se encuentra el que ha creado un grupo de investigadores ingleses de la Universidad de Leeds quienes han estudiado a las lavadoras de ropa tradicionales para dar con una mucho más eficiente. Bautizada con el nombre de Xeros, se trata de una lavadora que utiliza apenas una taza de agua por lavado consiguiendo así un interesante ahorro de agua.- consume 90% menos de agua que un lavarropas tradicional y utiliza 40% menos de energía. Este método no supone un mal lavado pues la lavadora cuenta con unos elementos plásticos especiales que son los encargados de absorber la suciedad para que la ropa quede limpia y con buen aroma, teniendo como ventaja adicional que al utilizar muy poca agua, la ropa sale seca y casi sin arrugas.

Para lavar la ropa, la máquina requiere unas pequeñas esferas de nailon, una medida reducida de detergente y una cantidad mínima de agua.Estas esferas de nailon son las encargadas de quitar las manchas, actuando como el agua: al mezclarse con la ropa húmeda en el tambor de la máquina, absorben la suciedad atrapada en los materiales.

Lavadora Xeros

El proceso fue descubierto por el profesor Stephen Burkinshaw, un especialista en química textil, que después de estudiar durante años cómo los polímeros plásticos absorben la tintura para cambiar de color, los puso a prueba para evaluar su capacidad de absorber las manchas.

6. Lavadora J1045AV de Samsung es un modelo de lavadora totalmente innovador que limpia la ropa gracias a iones que son generados por la propia máquina por una pequeña plancha de plata situada dentro de la propia lavadora.

Éste sistema de lavado es mucho más limpio que el tradicional, ya que además de limpiar la ropa, la desinfecta. Samsung también está pensando en fabricar lavavajillas y otros aparatos domésticos con ésta tecnología. Su precio no es muy alto aunque superior a las lavadoras convencionales.

7. Drops. El inventor Claudio Grande se percató de la distancia que recorre el agua que se usa en la ducha o en lavabo desde que sale del calentador hasta que llega al grifo son litros que se desperdician por el desagüe ya que llega fría. El Sistema que consiste en direccionar la que se pierde en la ducha, bañera, bidé o cualquier otro grifo del baño, desde que abrimos el del agua caliente y sale fría, hasta que sale caliente y empezamos a utilizarla. Puede instalarse sin ningún tipo de obra o tuberías adicionales a las ya instaladas en el baño y puede colocarlo cualquier persona que sepa hacer un taladro, o apretar una tuerca.

El aparato se encarga de enviar el agua fría que llega del calentador, hasta la cisterna del inodoro para utilizarla sin que se desperdicie dejándola correr por la conducción. El invento consiste en una especie de cámara distribuidora con dos dispositivos, simplemente hay que apretar uno de ellos dependiendo del agua que vayamos a utilizar, si es caliente, el agua fría que proviene del calentador hasta que llega caliente se desvía a la cisterna que estaría siempre vacía, si por el contrario el agua que vamos a utilizar es fría, tendríamos que apretar el otro dispositivo de desvío del agua.

Inodoro Clean-Rim The Gap

8. Inodoro Clean-Rim The Gap. Un diseño de Roca que funciona con una descarga dual de 4/2 litros. La construcción de este inodoro de nuevo desarrollo distribuye más eficientemente el flujo del agua. Un distribuidor expulsa el agua hacia ambos lados de la cubeta, cubriendo todo el perímetro y garantizando la máxima limpieza con más de un 30% de ahorro de agua en las descarga, respecto a los inodoros convencionales. El modelo In-Tank Meridian también de Roca con Tecnologia Soft-air empuja el agua hacia la parte superior siendo también la descarga dual de agua. 4,5/3 litro

9. Urinario Hall Waterless Urinal System de Roca. Aunque no es una idea nueva ya que son varios los fabricantes que los tienen en sus catálogos, este urinario no utiliza flujo de agua y no requiere electricidad. Gracias al Waterless Urinal System el líquido se concentra en un cartucho específico y queda bloqueado sin posibilidad de volver a ascender.

Urinario Hall de Roca

El dispositivo previene los malos olores y garantiza un aire permanentemente higienizado. El flujo de aire de salida pasa a través de un “módulo de fragancia” y adquiere un aroma de cítricos. El filtro se sustituye fácilmente cada 6.000 usos


10. Bath 2.0 Finalista de la 4ª edición del Concurso Internacional de Diseño “Jump the Gap” de Roca. Desarrollo de Fabrizio Tozzoli y Eliana Salazar (Ecuador). El proyecto Bath 2.0 parte de los supuestos de ahorrar agua y espacio sin privar la comodidad cotidiana en el uso de baño, uniendo los diversos aparatos sanitarios de forma que puedan girar eléctricamente en función de sus necesidades, es posible la reutilización del agua, a través de un tanque con un sistema de purificación de agua utilizada en la ducha y el lavabo poniéndolo a disposición del inodoro y otros usos en el hogar

El tanque puede contener hasta 230 litros de agua para satisfacer la demanda de agua para una familia de 3 personas. Los sanitarios están disponibles mediante la selección de las funciones del panel de control, también los controles del grifo del lavabo y la ducha están acoplados. El cuerpo principal tiene dos grifos retráctiles: uno para el lavabo y el otro para el agua no potable. BAÑO 2.0 permite ahorrar el 60% del espacio y el 50% de agua potable, sin privarse de nada.

Bath 2.0

11. W+W de Roca Sanitario (diseño de Gabriele & Oscar Buratt). su sistema renovador filtra el agua del lavamanos para reutilizarla en la descarga de la cisterna. El equipo dispone de un depósito interior dispensador de lejía,el cual aporta la dosis adecuada según el uso.

La idea no es nueva, ya vimos algún ejemplo de inodoro con lavabo, pero lo que ha hecho Roca con W+W (Washbasin+Watercloset) ha sido resolver ciertos problemas funcionales que surgían al utilizar el lavabo con el inodoro delante, y materializarlos en este diseño en forma de “L”. La combinación en una pieza de lavabo e inodoro ayuda al medio ambiente, pues al reutilizar el agua estaríamos ahorrando un 25% de la misma. Roca ha aplicado una tecnología con un sistema automático de limpieza para evitar las bacterias que pudieran aparecer  y los malos olores

Ha obtenido diversos premios, entre otros el Silver Delta/2011, el Premio Self Build (Producto e Innovación) 2010/BEST-ED (Premio Europeo de Diseño medioambiental 2010), Premio KBB industrial/2010 (producto premiado por su diseño innovador y sostenible), Premio Internacional WAN/2010 (premio internacional en la categoría de Producto por su valor ecosostenible), Premio FX 2009 (Mejor Eco producto 2009 Reino Unido).

La multinacional del cuarto de Baño Roca  dispone de un sitio Web a través del cual los profesionales, empresas y centros de investigación del mundo de la innovación pueden ponerse en contacto con la corporación para ofertar productos, métodos, procedimientos y servicios que tengan algún componente nuevo o innovador en general y en particular en el campo del ahorro del agua y su conservación.

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I. NUEVAS DUCHAS PARA REDUCIR EL CONSUMO DE AGUA

El agua se está transformando en un recurso escaso en todo el mundo, donde muchos expertos creen que en el actual siglo XXI se verán más guerras por el agua que por un pedazo de tierra. En algunas partes del mundo, las municipalidades calculan un promedio de 100-150 litros de agua diario por persona al planificar la distribución de agua a las casas. Una ducha diaria usa en promedio unos 20 litros de agua por lo que en países húmedos y calurosos, dos duchas diarias usarían el 25% o más del abastecimiento diario para una persona. Con el agua restante, dicha persona aún tiene que beber, cocinar, tirar la cadena del baño y lavar.

Es constatable el gran desconocimiento que existen sobre las características de las duchas, por lo que conviene exponer algunos aspectos relacionados con el confort y que deben de contemplarse junto con el caudal y el ahorro de agua:

1.- Caudal de confort del orden de los 13,5 l/m

2.- Presión del agua contra la piel (entre 170 y 200 N/m²)

3.- Descenso de la temperatura del chorro de agua calculada desde la altura de la cabeza hasta los pies. Descensos superiores a los 3 ºC son percibidos. La sensibilidad dinámica es más acusada que la sensibilidad estática. El 89 % de las personas perciben variaciones progresivas de + 2,3 ºC y negativas de -3 ºC, mientras que se perciben variaciones bruscas positivas de + 1,3 ºC y negativas de -2 ºC.

4.- Tiempo de enjuague (efectividad de la ducha para enjuagar el jabón del cuerpo y el pelo) función para un mismo tipo de jabón del caudal y del tamaño de las gotas

5.- Diámetro del chorro de la ducha a la altura de los hombros (lo óptimo es que situada la ducha a una altura comprendida entre los 2 y 2,1 m las gotas de agua cubran aproximadamente el espacio que ocupa el cuerpo humano normal en posición erguida

6.- El ruido producido durante el uso

Podemos considerar que entre las duchas economizadoras de agua existen las de estrangulación y las de turbulencia

Es por esto que diseñadores alrededor del mundo están ideando formas para economizar la utilización de agua para ducharse. Las siguientes duchas ecológicas no solamente reducen el consumo de agua sino algunas también reciclan el agua y producen electricidad (para duchas de agua caliente).

A continuación les dejo con las últimas duchas consideradas ecológicas:

1. Eden Mist Shower:

La mayoría de las duchas lanzan un fuerte chorro de agua desde arriba sea cenital o lateral, el cual en su mayoría pasa directamente al desagüe. La Eden Mist, ideada por la diseñadora industrial Alemina Vranes de New South Wales utiliza un aireador para convertir el agua en gotas finas que cubren a la persona en una niebla.

Eden Mist Shower

El rociador es fácilmente ajustable a la altura de la persona disponiendo de un sistema calefactor que convierte las microgotas de agua en vapor cuando se necesita una ducha de agua caliente.

El calentamiento de pequeñas gotas reduce la electricidad necesaria para su funcionamiento (cuando no se utiliza un calentador de gas). Esta ducha utiliza sólo 1 litro de agua por minuto, que es significativamente menor que el consumo en las duchas convencionales.

La Eden Mist está diseñada en acero inoxidable con componentes recubiertos de pinturas  y metales para obtener una buena apariencia.

2. Eco Drop Shower:

La ducha Eco Drop es un producto del diseñador Tommaso Colia de Milán para Concept, Se trata de un plato de ducha cuya superficie comienza a deformarse a medida que pasamos tiempo sobre ella. Comienza a ganar relieve, haciendo que sea más y más incómodo seguir duchándose. Utiliza una especie de alfombrilla de baño como dispositivo para la base del plato de ducha, fabricada con un material que se expande bajo la presión del peso del cuerpo en presencia de agua.

Eco Drop Shower

Los círculos concéntricos en relieve son inicialmente cómodos para los pies, pero cuando por el rociador comienza a fluir el agua  los círculos concéntricos comienzan a elevarse con la consiguiente incomodidad para estar de pie. Además, las piezas centrales se elevan presionando de manera incómoda contra la planta de los pies obligando al usuario a comprobar el uso de agua.

Este dispositivo podría ser útil en lugares de duchas públicas como piscinas y gimnasios donde la gente pasa demasiado tiempo y causan molestias a otras personas que esperan para usar las instalaciones.

Aunque es evidente que este propósito puede lograrse de igual manera con un sencillo temporizador en la conducción de suministro de agua.

Por otro lado, y también del mismo diseñador tenemos el Waitek Shower Monitor, un dispositivo bastante sencillo que se instala junto a la salida de agua de la ducha y nos indica cuánto tiempo llevamos y a qué temperatura está el agua. Una vez pasados 8 minutos, comienza a emitir pitidos que nos harán desear acabar cuanto antes.

3. Eco Shower:

Diseñada por Jun Yasamoto, Alban Le Henry, Olivier Pigasse y Vincent Vandenbrouck, la Eco-Shower regenera aguas grises imitando a la naturaleza mediante fitodepuración. Viene equipada con plantas de filtrado de agua. El agua que se evacua de la ducha se canaliza hacia una cama de arena en la que se plantan las cañas junto con las plantas acuáticas de filtrado de agua y las plantas acuaticas como el jacinto de agua (Eichhornia crassipes).

Eco Shower

El agua pasa a través de las raíces de las plantas donde las bacterias se eliminan purificando el agua que luego se recicla. Al realizarse la filtración, el agua llega a pasar por diferentes áreas hasta que un filtro de carbón elimina a la perfección los restos de micro-partículas. El jacinto de agua y las plantas acuáticas ayudan a la descomposición y absorción de los contaminantes en la arena. El sistema necesita de la luz solar para el ciclo de la planta lo cual limita su uso a lugares al aire libre como piscinas.

4. Fog Shower:

La Fog Shower o rociador de Niebla, fue conceptualizada por el diseñador Joao Diego Schimansky de Brasil para el concurso de diseño de Electrolux de 2007, es similar al rociador de niebla Edén, ya que utiliza las diminutas gotas de agua para la ducha en lugar de un chorro o la lluvia de agua.

Fog Shower

Las gotas son creadas por calentamiento ultrasónico y luego forzadas a pasar través de unas placas metálicas perforadas con pequeños orificios.

Un sensor inteligente responde a los movimientos del cuerpo del usuario para dirigir las gotas de agua donde el interesado lo necesite.

Este sistema al parecer utiliza sólo dos litros de agua para una ducha de cinco minutos. La aplicación de ultrasonidos reduce los requerimientos de electricidad para calentar el agua

5. Pensar Indulgence:

La empresa de diseño de Seattle “Pensar Development”, ha inventado esta ducha inspirada en la experiencia de los onsen japoneses y en el ahorro de agua que se obtiene con su utilización en forma de neblina.

Pensar Indulgence

La ducha tiene un ciclo de “lavado-vaporización-lavado”. Cuando el usuario entra a la ducha, obtiene un minuto de agua similar al de una ducha convencional, seguidos de 4 minutos de agua vaporizada culminando con un flujo de agua de 2 minutos para el enjuage. En los 4 minutos de agua vaporizada se ahorra alrededor de un 56 % del consumo de agua y electricidad. Los tiempos de cada ciclo son ajustables para satisfacer las necesidades de cada individuo.

6. Smart Shower:

La Smart Shower o ducha inteligente consiste en un cubículo de 1 metro de diámetro por 2,2 metros de altura que utiliza un aireador para convertir el agua en gotas. Además, tiene un intercambiador de calor en la base que colecta el calor del agua caliente ya utilizada para calentar el agua fría que será utilizada.

Smart Shower

Este intercambiador de calor ayuda a ahorrar hasta un 50 % en energía para calentar el agua fría. Asimismo, el cubículo de la ducha está diseñado con anexos para otras aplicaciones que usan agua caliente tales como una bañera para bebés, enjuagador de pelo, lavadero de ropa a mano etc.

7. Visible Shower BRS (Bathroom Recycle System):

Normalmente los diseños conceptuales para duchas ahorradoras suelen incluir algún mecanismo electrónico que hace visible el consumo de agua. Visualizar el agua que gastamos en la ducha, sirve para conocer el impacto medio ambiental y reducir su consumo. Sin embargo, este concepto simplifica el ahorro mostrando directamente el agua que consumimos, en el sentido más literal.

Visible Shower

Esta ducha diseñada por Frank Guo utiliza simplemente un tanque de agua transparente que te muestra claramente cuanta agua estás usando al ducharte, lo cual ayuda a la conservación del agua. El mismo tanque también alimenta a un lavamanos y a un bidé. Los controles de temperatura están situados al costado del tanque transparente para completar un elegante diseño visual.

 

8. Shower Brake:

Este shower brake, o freno de ducha, diseñado por Sang-in Lee y Dae Hyun Kim utiliza la retroalimentación visual para promover la conservación del agua. La cantidad de agua a utilizar está determinada a través de la elevación del controlador de la ducha, el cual está situado en el tubo que soporta el rociador de la ducha. Mientras continúa la ducha, el controlador va descendiendo permitiéndole al usuario tener un control visual de cuanto tiempo de ducha le queda.

Shower Braque

Es posible, obviamente, el volver a levantar el controlador pero de esta forma se le da una clara señal al usuario de que está desperdiciando agua. El controlador también tiene incorporado un regulador de temperatura y de presión de agua.

9. DA / Spa Shower:

La ducha DA/Spa es una ducha con forma de burbuja donde el agua utilizada es reciclada continuamente hacia los rociadores de ducha localizados en la parte superior y en los laterales para obtener una sensación de masaje. El agua reciclada es filtrada continuamente y mantenida a una temperatura y presión constante. El reciclaje del agua permite mantener la utilización de agua para ducha convencional de 20 litros, pero además proporciona un masaje acuático. El uso de energía para calentar el agua y para bombearla es el claro punto negativo de esta invención.

Spa Shower

 10. "Ducha Eco" autoalimentada:

Ducha Eco

Esta ducha ecológica diseñada por el mexicano Victor M. Aleman utiliza energía del pedal para operar, combinando la ducha con un ejercicio mañanero. El agua para la ducha esta almacenada en la base hecha de bloques de madera y cuando el usuario se sitúa sobre ella el agua es impulsada hacia el tanque superior. Mientras baja cada bloque de madera, una barra metálica cilíndrica es expuesta haciendo que el usuario cambie su posición a otro bloque de madera en un continuo patrón de paso-de-baile. El agua que es forzada a subir al tanque superior pasa por una turbina y la electricidad producida calienta el agua para la ducha.

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