La interferencia electromagnética (EMI) es un desafío omnipresente en la electrónica moderna. La gran mayoría de dispositivos y equipos que se conectan a la red eléctrica generan interferencias, por lo que frecuentemente se dan problemas de compatibilidad electromagnética, también conocida como EMC. Para mitigar estos problemas existen normativas que ponen límites a la amplitud de las interferencias que un dispositivo puede emitir. Un filtro EMI, a veces conocido como un filtro de red o filtro EMC, es un dispositivo formado por condensadores, bobinas y resistencias, que se coloca entre el dispositivo electrónico y el cable de red eléctrica. Su diseño y aplicación son cruciales para asegurar el correcto funcionamiento de los equipos y el cumplimiento de las normativas. Paralelamente, en contextos donde el acceso a agua potable es limitado, los filtros de agua caseros ofrecen una solución vital, emulando procesos naturales de purificación.
Principios Fundamentales de los Filtros EMI
El objetivo de un filtro EMI es suprimir las interferencias electromagnéticas generadas en el equipo electrónico y propagadas hacia la red eléctrica a través del cable de alimentación. El mejor lugar para situar el filtro es justo donde los terminales de red de la línea eléctrica entran en el equipo, ya que así se evita el acoplamiento de campos electromagnéticos interferentes a la línea eléctrica ya filtrada.
Existen diferentes tipos de clasificaciones para las interferencias (según si el ruido es impulsivo o continuo, de banda ancha o banda estrecha, etc.), pero la clasificación más interesante desde el punto de vista de la compatibilidad electromagnética (y más concretamente, de las emisiones conducidas) es aquella basada en su naturaleza modal. Las interferencias pueden propagarse en modo diferencial o en modo común. Las interferencias en modo diferencial se propagan entre el conductor de línea y el de neutro, mientras que las interferencias en modo común se propagan entre los conductores de línea y neutro y la tierra.
La estructura más simple de un filtro EMI contiene uno o dos condensadores (de tipo X) entre línea y neutro, para mitigar el modo diferencial, y un choque de modo común y dos condensadores (de tipo Y) de línea a tierra y de neutro a tierra para mitigar el modo común. Por lo general, se agrega una resistencia (R) para descargar los condensadores cuando se desconecta la alimentación.
Proceso de Diseño y Optimización de Filtros EMI
Para diseñar un filtro EMI, es necesario medir la naturaleza modal de las emisiones conducidas del dispositivo electrónico. Por ejemplo, si el modo dominante de la interferencia es el modo diferencial, el filtro de red deberá contener, como mínimo, un condensador tipo X entre línea y neutro. Tras un primer diseño del filtro EMI basado en la primera medida de emisiones conducidas, se iterará entre medida y ajuste hasta conseguir el filtro de red deseado.
Si en alguna frecuencia el modo dominante se encuentra cerca del límite o está por encima, se aumentará el valor del condensador tipo X (o se añadirá un condensador tipo X adicional). Y, de manera análoga, se retocará el choque o los condensadores tipo Y si el modo dominante es el modo común.
El problema es que los instrumentos convencionales que miden las emisiones conducidas (receptores de EMI y analizadores de espectros) no están diseñados para medir interferencias modales, puesto que solo pueden medir una de las líneas cada vez (línea o neutro), por lo que es imposible conocer la naturaleza modal de la interferencia. Para poder separar las componentes modales usando un instrumento convencional es necesario añadir un dispositivo conocido como separador de ruido entre el analizador y el dispositivo electrónico. Primero, que el modo común y el modo diferencial no pueden medirse de forma simultánea con un solo instrumento.
Desde EMZER, se recomienda el EMSCOPE. Se trata de un sistema totalmente integrado que permite medir simultáneamente las emisiones conducidas presentes en línea y neutro hasta 110MHz. Esta característica le permite la medida simultanea de los dos modos, lo que facilita la identificación del modo predominante.
Cacería de interferencias en radio frecuencia RF (Demo de Función)
Filtros de Agua Caseros: Simulación de Procesos Naturales
Aunque estemos en el siglo XXI, actualmente aún quedan regiones del mundo donde no se dispone de una red de acceso público de agua saneada. Los filtros caseros de agua pueden simular lo que ocurre en la naturaleza, donde el agua es filtrada de forma natural mediante materiales como la arena y la grava, y emanan de forma limpia a través de los manantiales. Por esto, este tipo de filtros usan la acción mecánica de estos materiales para eliminar las impurezas que posee el agua y junto con el carbón y microorganismos benignos, es posible también eliminar patógenos perjudiciales para nuestra salud, como Vibrio cholerae, bacteria causante del cólera.
Construcción de un Filtro de Agua Casero Básico
El primer paso para la fabricación de nuestro filtro de agua casero o purificador de agua casero es preparar el material que vamos a utilizar, limpiando adecuadamente todo el material. El contenedor de plástico se limpiará con agua y jabones con acción antibacteriana, mientras que las piedras y la arena también se limpiarán con agua y se removerán para eliminar las impurezas, sin añadir jabón. El recipiente para el agua debe estar correctamente cerrado para poder llenarlo con agua y extraerla, mediante una llave de paso superior y otra inferior, por la que salga el agua libre de impurezas.
Una vez esté correctamente desinfectado y limpio el material, comenzaremos con la fabricación en sí del filtro. Este proceso de fabricación del filtro, consiste en ir alternando las capas de los distintos materiales correctamente ordenadas para que cumplan su función.
También se le puede incorporar un tubo transparente de la misma altura que el sistema, en su salida por la parte de abajo, de manera que sepamos el volumen de agua que se filtra en el sistema y si el volumen de agua es el mismo en el tubo que en el filtro, esto indicaría que la fabricación del filtro no es la adecuada, mientras que si el nivel es un poco menor está bien fabricado. En cambio, si el nivel de agua resultante es muy bajo, indicaría que el sistema está taponado.
Orden de Capas para un Filtro de Agua Casero Avanzado
Empezando desde las capas inferiores y subiendo hasta las superiores, el orden en el que debes ir añadiendo las capas de material para hacer un purificador de agua es el siguiente:
- Capa de algodón o polyfill de entre 3 y 6 cm.
- Capa de piedras de tamaño mediano con una altura de aproximadamente 25 cm.
- Capa de piedras de tamaño pequeño con una altura de aproximadamente 12 cm.
- Capa de grava con una altura de aproximadamente 3 cm.
- Capa de carbón activado con una altura de aproximadamente 3 cm. Esta capa aumenta mucho las propiedades filtradoras del sistema.
- Capa de grava con una altura de aproximadamente 2 cm.
- Capa de arena fina con una altura de aproximadamente 6 cm.
- Capa de grava con una altura de aproximadamente 6 cm.
- Capa de piedras de tamaño pequeño, tipo canto rodado, con una altura de aproximadamente 12 cm.
Alternativas Simplificadas y Materiales Mínimos
Si lo quieres hacer más sencillo, toma nota de esta otra forma de hacer un filtro casero, teniendo en cuenta que hay que colocar el algodón siempre en la base, por donde saldrá el agua:
- Algodón.
- Carbón activado.
- Arena fina.
- Arena gruesa.
- Grava o piedras de tamaño medio o pequeño.
Si no tienes muchos materiales, los mínimos a usar son el algodón y el carbón activado o, en vez de este último, la arena y la grava.
Funcionamiento y Mantenimiento de Filtros de Agua Caseros
El funcionamiento del purificador de agua casero se basa en la entrada de agua con impurezas a través de la parte superior, que atraviesa las diversas capas del sistema, llegando limpia y libre de impurezas a la parte inferior del sistema. Con este filtro se consigue limpiar enormemente las impurezas del agua que entra, pero si se fabrica para utilizar por toda una familia, se debería contar además con otro recipiente que permita almacenar esta agua libre de impurezas.
En cuanto al mantenimiento del filtro, cada 6 meses aproximadamente, es conveniente desarmar el filtro para limpiar nuevamente la arena, las piedras, la grava y sustituir el carbón activado, debido a que en el transcurso del tiempo, este pierde sus propiedades filtrantes.
Consideraciones sobre la Filtración de Químicos
Existe la consulta sobre si estos filtros caseros servirían para filtrar químicos que el Estado agrega al agua para hacerla potable, como coagulantes y floculantes (Sulfato de aluminio, cloruro férrico, sulfato férrico) y desinfectantes (Cloro, Hipoclorito de sodio, Dióxido de cloro). Si bien los filtros caseros con carbón activado son eficaces para eliminar una amplia gama de contaminantes orgánicos, pesticidas, metales pesados y mejorar el sabor y olor del agua, su capacidad para neutralizar o eliminar completamente todos los químicos añadidos en el tratamiento del agua potable puede ser limitada. El carbón activado tiene una gran superficie porosa que adsorbe muchas sustancias, pero la eficacia específica contra cada químico puede variar. Para una eliminación completa de químicos específicos o para asegurar agua cien por cien potable de fuentes no potables, se requerirían sistemas de filtración más sofisticados o tratamientos adicionales.
Beneficios del Consumo de Agua Filtrada
El agua es un elemento fundamental en nuestras vidas, por lo que es importante consumir agua de calidad. Aunque existen opciones comerciales que sirven como purificadores para grandes familias o espacios, con tu filtro de agua casero también podrás aprovecharte de los beneficios de este útil invento.
- Desaparece la necesidad de utilizar cloro para la eliminación de virus, parásitos y bacterias (en el contexto del filtro de agua).
- Sirven para eliminar pesticidas y metales pesados.
- Contribuyen a disminuir el riesgo de desarrollar patologías, infecciones o enfermedades derivadas de la ingesta de agua.
- Aumentan la seguridad y disminuyen el riesgo de padecer enfermedades o infecciones por la ingesta de agua contaminada.
- Por ejemplo, eliminan por completo el riesgo de padecer enfermedades gastrointestinales a causa de agua en mal estado.
La Fundación Aquae aspira a ser un centro de referencia, nacional e internacional, en torno al agua. Se puede obtener agua cien por cien potable de forma rápida y segura de fuentes como la lluvia, de un río o de fuentes no potables. Esto es lo que necesitas para hacer un filtro de agua casero con materiales que tenemos disponibles en nuestras casas y que produce el mismo efecto que los filtros sofisticados de carbón activado.
Materiales Necesarios para un Filtro de Agua Casero (Método Simplificado)
Los materiales necesarios son:
- Recipiente de plástico transparente. Se recomienda una botella grande de refresco carbonatado.
- Algodón natural o "poly fill", material que se utiliza para rellenar los cojines.
- Carbón activado en polvo, que se consigue en las ferreterías, o grava.
- Arena fina y arena gruesa, si se utiliza grava en lugar de carbón activado.
- Colador.
- Recipiente hondo de plástico o cristal.
Proceso de Fabricación (Método Simplificado)
- Corta el recipiente de plástico transparente por la parte superior creando una tapa que se pueda abrir y cerrar, y coloca la boca de la botella con su tapa hacia abajo.
- Rellena el interior de la botella con capas de algodón o polifill en el fondo y luego el carbón activado en la parte superior. Si decides sustituir el carbón activado por arena y grava, debes colocarlas en el siguiente orden, de abajo hacia arriba: algodón, arena fina, arena gruesa y grava.
- Coloca un recipiente hondo de plástico o cristal sobre una superficie plana.
- Coloca el filtro casero con la abertura original (o boca) hacia abajo y la tapa puesta.
- En la parte superior de la botella, previamente cortada, coloca el colador.
- Comienza a derramar el agua a ser filtrada por el colador y permite que la misma comience a traspasar las distintas capas de carbón activado y algodón.
- Cierra la tapa superior cortada y deje reposar el agua por lo menos 15 minutos.
A pesar de que en el siglo XXI la mayor parte de la civilización occidental tenga acceso a agua potable, lo cierto es que hay muchas regiones en el mundo que no tienen agua potable. De hecho, solo el 0.007% del agua existente en la Tierra se puede beber. En muchos de estos lugares existe, además, una escasez de recursos que afecta a todos los ámbitos de la vida, no sólo al económico.