Desinfección solar (método SoDis)

La desinfección solar de agua (SODIS, por sus siglas en inglés) es una tecnología simple de tratamiento de agua que se puede usar a nivel doméstico. La primera vez que se aplicó este tratamiento fue en 1984, para desinfectar de forma económica el agua usada para tratar casos de deshidratación por diarrea, según recoge un folleto publicado por UNICEF (CDC 2008). Unos años después, EAWAG/SANDEC inició pruebas más exhaustivas de laboratorio y campo con el objetivo de evaluar la efectividad del tratamiento sobre la inactivación de agentes patógenos presentes en el agua, concluyendo que se mejora su calidad microbiológica debido a que la radiación solar destruye dichos agentes y que, además, es un proceso que tiene casi cero costos de inversión y mantenimiento (CAWST 2011; EAWAG/SANDEC 2003). Para la Organización Mundial de la Salud (OMS), la desinfección solar representa una de las tecnologías de tratamiento de agua en el hogar más recomendadas en la actualidad.

Las botellas utilizadas son de plástico PET (tereftalato de polietileno), generalmente de un volumen de 1 a 2 litros. Estas deben ser transparentes, sin color y estar limpias antes de proceder a llenarlas con agua con baja turbidez para, posteriormente, exponerlas al sol. La radiación UVA no afecta a los patógenos cuando el agua tiene una turbidez muy alta o elevada profundidad, y tampoco cuando hay nubes, ya que la intensidad de los rayos UVA se debilita o disminuye. Por este motivo, para que el proceso sea efectivo se depende en gran medida de las condiciones climáticas y meteorológicas de la zona, de la profundidad del nivel del agua y de una turbidez que debe ser relativamente baja.

La fundación SODIS recomienda que la botella de agua permanezca durante 6 horas bajo un cielo brillante y con poca nubosidad, ya que considera que este tiempo es justo para que el tratamiento sea efectivo. Si el cielo tiene una nubosidad superior al 50%, entonces se requieren 2 días de exposición consecutivos. Si la temperatura del agua alcanza más de 50ºC, entonces el tiempo necesario de exposición al sol podría llegar a ser de tan sólo una hora para que el agua sea considerada segura. La eficacia del tratamiento puede mejorarse si las botellas de plástico están expuestas sobre superficies que reflejan la luz solar, como láminas de aluminio o de hierro corrugado (EAWAG/SANDEC 2003). Durante los períodos de lluvia continua, la desinfección solar no funciona satisfactoriamente, por lo que se recomienda la recolección de agua de lluvia.

Los patógenos no toleran las temperaturas elevadas y no poseen mecanismos de protección contra la radiación ultravioleta, por lo que al tratar el agua con la radiación solar (desinfección solar) estos terminan inactivándose (EAWAG/SANDEC 2003a), mejorando la calidad microbiana del agua potable en los hogares. Cuando el agua alcanza una temperatura de más de 45 °C se desarrolla una inactivación óptica por efecto de la radiación UVA (tiene mayor poder energético) y una inactivación térmica con la luz infrarroja (es más suave que la ultravioleta y es la que causa la sensación de calor en la piel).

Para la desinfección solar, las consideraciones de diseño a tomar en cuenta son sencillamente el material y la forma de las botellas que se utilizan. En este sentido, los recipientes adecuados pueden ser botellas de plástico PET pero también pueden ser de vidrio, cada una con unas especificaciones puntuales. Respecto a las botellas de vidrio, se tiene que saber que la transmisión de la radiación ultravioleta a través del vidrio queda sujeta a su contenido en óxido de hierro; por ejemplo, el vidrio de ventana común es casi opaco, no deja pasar suficiente luz UVA, por lo que no se pueden usar en la desinfección solar; para ello, se tienen que usar otros vidrios como los de cuarzo y marcas comerciales como Pyrex, Corex, y Vycor. Las ventajas que se generan al usar vidrio es que las botellas no tienen rayas, no se generan productos fotoquímicos y la resistencia al calor es mayor. Las desventajas es que son más pesadas que las de plástico, fácilmente rompibles y de altos costos, sobre todo para zonas rurales.

Cuando se usen botellas plásticas, han de ser de PET (tereftalato de polietileno) y no PVC (policloruro de vinilo), ya que estas últimas contienen aditivos que pueden llegar a filtrarse al agua. Las botellas, generalmente, están marcadas como PET o PVC. En el caso que no lo estén, se podrían distinguir por medio del fuego, ya que las de PET se queman muy rápido y fácilmente, mientras que las de PVC no se queman tan fácilmente y el humo que producen huele a ácido. En cuanto a las ventajas que presentan las botellas plásticas se pueden nombrar que son más ligeras, casi irrompibles, son transparentes, proporcionan un sabor neutro y son químicamente estables. Como desventajas hay que mencionar que su resistencia térmica es limitada, por lo que podrían llegar a deformarse con temperaturas superiores a 65 ºC, y que, al envejecer o por efecto de rayones, se reduce la transmisión de la radiación UVA ya que se vuelven opacas. Por este motivo, las botellas de plástico PET que estén muy rayadas o viejas deben reemplazarse con regularidad (EAWAG/SANDEC 2003).

Para establecer una aplicación exitosa de la desinfección solar es importante implementar un programa integral de educación y capacitación con el objetivo de crear conciencia y establecer, en consecuencia, un cambio sostenible de comportamiento. Los factores importantes que respaldan el éxito del programa son: (a) la disponibilidad local de botellas; (b) intervenciones que apoyen la adopción de este tratamiento, como por ejemplo mensajes educativos, programas de concientización, motivación y uso de argumentos convincentes y emocionales; (c) difusión de materiales de información; y, (d) pruebas de calidad del agua. En general, un año después de iniciarse estos programas de educación, capacitación y concientización, entre el 20-80% de las personas capacitadas usan la desinfección solar de forma regular (MEIERHOFER y LANDOLT 2009). Una vez establecida la práctica en una comunidad, es necesario implementar intervenciones que respalden la práctica continua del comportamiento y establecer un hábito, como visitas regulares al hogar, herramientas que recuerden a las personas el tratamiento del agua, campañas en los medios de comunicación, aplicación regular en las escuelas, etc. Este tratamiento se puede realizar en cualquiera de los escenarios planteados. En la literatura complementaria de esta ficha, hay un artículo de CONAFOR en el que de forma sencilla y de bajo costo se explica y visualiza el proceso de construcción de un purificador solar de agua.

El impacto en la salud con el uso de la desinfección solar ha sido evaluado en diversas investigaciones en varios países, sobre todo en cuanto a la prevención de patógenos que causan problemas como diarrea. En diversos casos se ha demostrado que el uso de este tratamiento de agua en el hogar reduce la incidencia de diarrea en niños menores de cinco años, entre el 16 y 88 % (CONROY et al. 2001; HOBBINS 2004; ROSE et al. 2006; GRAF et al. 2008; MAEUSEZAHL et al. 2009). El grado del impacto dependerá de los siguientes factores:

• Calidad inicial (microbiana) de la fuente de agua: habrá un mayor impacto positivo en aquellas comunidades que consumían aguas altamente contaminadas antes de empezar el tratamiento.
• Situación sanitaria y prácticas de higiene en la comunidad: hay que tener claro que las enfermedades como la diarrea no sólo se transmiten a través del consumo de aguas contaminadas, sino que dependen también de las prácticas de higiene y las condiciones sanitarias en el hogar. Por ejemplo, en comunidades que no posean condiciones de saneamiento adecuadas o que no sea habitual lavarse las manos con jabón, el impacto positivo en la salud será menor a pesar de usar la desinfección solar como tratamiento.
• Porcentaje de bebidas seguras consumidas por un usuario: se puede lograr un impacto significativo en la salud si se evita por completo el consumo de bebidas nocivas/no contaminadas.

La siguiente tabla presenta datos de la eficiencia del tratamiento sobre algunos patógenos, la turbidez y sustancias químicas:

Recientemente, han surgido inquietudes acerca del riesgo para la salud de los productos químicos liberados del material de las botellas de PET durante el tratamiento SODIS. Schmid et al. (2008) llevaron a cabo un estudio acerca de la transferencia al agua de sustancias orgánicas de PET, tales como la dietilhidroxilamina (DEHA) y ftalato de dietilhexilo (DEHP) utilizando botellas de bebidas transparentes incoloras usadas de diferentes países. El análisis reveló concentraciones máximas de 0.046 y 0.71 microg / l, de DEHA y DEHP respectivamente, estando en el mismo rango que los niveles registrados de estos plastificantes en estudios sobre agua embotellada comercial, demostrando que SODIS es seguro con respecto a la exposición humana a estos compuestos químicos.

La desinfección solar es un método simple y extremadamente económico que se puede usar tanto en zonas rurales dispersas como en cascos poblados. Esta tiene un costo de operación extremadamente bajo, por lo que está adaptado para poblaciones con escasos recursos. Lo indispensable a tener son las botellas, preferiblemente de plástico PET, de hasta 2 litros de capacidad, con tapa y respetando las características dadas previamente en las consideraciones de diseño, así como las condiciones del clima y del agua a utilizar.

Las botellas y tapas deben estar limpias a la hora de empezar el tratamiento. Se recomienda llenar tres cuartas partes de las botellas y agitarlas durante 20 segundos para oxigenarlas, antes de rellenarlas por completo. Colocar las botellas en el techo del hogar o un estante donde reciban por completo la luz solar, siendo mejor si son superficies reflectantes para aumentar la eficacia del tratamiento. Si es un día soleado o parcialmente nublado se deben dejar por un período de tiempo aproximado de 6 horas para garantizar que la dosis de radiación solar sea suficiente para desinfectar el agua. Si, por el contrario, el cielo está nublado, la duración de exposición se extiende hasta dos días seguidos. La turbidez en el agua reduce la cantidad de radiación UVA que penetra en el agua, por ese motivo, la profundidad del agua a tratar en las botellas no debe exceder los 10 cm, por lo que es mejor colocar las botellas en una posición lo más horizontal posible (CDC 2008; EAWAG/SANDEC 2003). Es mejor almacenar el agua tratada en la misma botella donde se trató para evitar casos de recontaminación. Hay que recordar mantener las botellas y sus tapas limpias en todo momento y proceder a cambiarlas si están muy estropeadas o desgastadas por efecto de la luz solar. El proceso de desinfección se puede visualizar en la siguiente figura: