Proyecto escolar llevado a cabo por profesora de Biologia en conjunto a sus estudiantes, San Javier, Chile, 2019.Dicho proyecto tuvo total financimiento por parte de la docente y ninguna participación de otras entidades o profesionales. El proyecto fue premiado a nivel nacional e internacional, sin embargo, la profesora a cargo fue desvinculada de sus funciones.

1. PROYECTO CIENTIFICO ESTUDIANTIL
Elaboración de agua a partir de placas peltier.
Por privacidad, los nombres de las estudiantes que participaron nose expondrán.
Profesor/a autor de la investigación : Catalina Flores Astudillo.
Profesora de Ciencias con mención en Biología.
San Javier, Región del Maule, Chile 2019.

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Tabla de contenidos
Resumen:................................................................................................................................. 3
Introducción y Justificación:...................................................................................................... 3
Objetivo general:.................................................................................................................. 4
Limitaciones:......................................................................................................................... 5
Metodología............................................................................................................................. 5
Materiales:........................................................................................................................... 5
Presentación y análisis de resultados: ....................................................................................... 7
Gráfico 1: Media del % de humedad semanal........................................................................ 7
Tabla 1: Comparación temperatura ambiental y placa peltier................................................ 8
Tabla 2: Rangos de temperatura cara fría de la placa............................................................ 9
Gráfico 2: Cantidad de agua recolectada............................................................................... 9
Tabla 3: mL recolectados semanalmente. .............................................................................10
Conclusiones...........................................................................................................................11
Bibliografía..............................................................................................................................12

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Resumen:
Desde el inicio de la vida del hombre, el agua ha sido su elemento vital para poder
realizar todas sus actividades diarias. Hoy en día, y en vista al daño que se le ha causado al
medio ambiente, ha surgido lagran necesidad de cuidarla y de intentar protegerla de daños,
muchas veces irreparables.
En vista de la necesidad de acceder a dicho recurso, surge esa investigación, en la
cualse utilizarán placas peltier, que se encargarán de realizar en un principio, lasublimación
inversa del agua contenida en el ambiente y, posteriormente, al desconectar la placa de la
corriente se llevará a cabo la fusión del agua acumulada en la cara fría de la placa.
En un principio esta agua no será potable, ni se generará en grandes cantidades, ya
que el principal objetivo de esta investigación es demostrar que se puede realizar dicho
recurso renovable a partir del funcionamiento de placas peltier conectadas ala electricidad.
Introducción y Justificación:
Como conocimiento colectivo se entiende que el agua es el recurso vital para todos
los seres vivos, permite el crecimiento de plantas, con ellos la alimentación de animales y
por lo tanto, la supervivencia de los seres humanos, pero en la actualidad el agua esta cada
vez mas en amenaza. Tal como señala Navarro (2004), el recurso hídrico se hace cada vez
mas escaso, ya que la contaminación, la destrucción de algunos ecosistemas acuíferos y
alcantarillados la han dañado de sobremanera.
Durante el presente año surgió una nueva emergencia hídrica en Chile en la región
de La Araucanía, donde se derramaron cerca de 1.100 litros de petróleo destinado al
funcionamiento de generadores a los sistemas de agua potable. Esta emergencia dejó
durante semanas a los habitantes de la Región de los Lagos sin el servicio hídrico. (Stuardo,
2019)
En la región del Maule, en lacomuna de San Javier, según el Ministerio de Educación
en un informe realizado el año 2012 existen alrededor de 41 colegios, uno de ellos, el
Colegio Pablo de Rokha, ubicado en orilla de Maule, cuenta con 324 alumnos. Las familias
cercanas al colegio, en su mayoría viven de la agricultura y la ganadería, por lo tanto, elagua
es el principal elemento de producción de sus bienes.
En el establecimiento en donde estudian los investigadores de este proyecto en
algunas ocasiones se ha suspendido el suministro de agua potable, con lo cual, se deben
retirar del establecimiento debido a la falta de almuerzos, la imposibilidad de utilizar los
servicios higiénicos o simplemente, debido a la privación de hidratación durante las horas
de calor. Es por ello, que surge la idea de implementar/crear algún mecanismo que permita

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formar agua a partir de otro recurso, inicialmente, un recurso no renovable, pero
posteriormente se pretende utilizar la energía del sol, para fabricarla.
Observando situaciones que están cada día en el quehacer de los investigadores,
notaron que cuando subían a la locomoción colectiva (buses) los vidrios comenzaban a
llenarse de vapor y finalmente se transformaban en pequeñas gotas de agua, esto debido a
la humedad que generaba la respiración de los pasajeros, con ese indicio de una posible
forma de generar agua, comenzaron a investigar que artefacto podría recrear esas
condiciones y finalmente creara el recurso de interés.
Fue así como indagando por diversas fuentes bibliográficas, se encontró un objeto
llamado “célula o placa peltier”, que a simple vista generaba agua en una de sus caras.
Fue allí cuando surgió la pregunta en la que se centra esta investigación:
¿De qué manera es posible generar agua a través del uso de placas peltier?
En base alconocimiento general de los cambios de estado del agua, se plantea como
hipótesis:
Es posible generar agua a partir del uso de placas peltier gracias a la sublimación inversa
y posterior fusión del agua.
Las placas peltier, funciona de la siguiente manera; existe una cara de la placa que
es conformada de un material conductor mientras que la otra de un material
semiconductor. Cuando dicha placa se conecta a la corriente eléctrica (como es el caso) la
energía fluirá desde la cara conductora hacia la semiconductora, en donde existirá un
transporte de energía térmica debido al flujo de electrones. Dicho flujo es muy elevado, por
lo tanto, se realizará un transporte de energía térmica hacia fuera de la cara conductora, lo
cual hará que ésta se enfríe. Por otro lado, la cara semiconductora se calentará. (Penalva,
2018).
Objetivo general:
- Demostrar mediante un modelo experimental la elaboración agua a partir de
placas peltier.
Objetivos específicos.
1. Utilizar la electricidad para generar un recurso renovable (agua)
2. Determinar la cantidad de agua (ml) generada por una placa peltier de forma
semanal

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Limitaciones:
- Falta de humedad ambiental debido a la ubicación en la que se encontraba el
modelo experimental.
- Bajas temperaturas y alto porcentaje de humedad debido a la estación en la que se
realizó el proyecto, lo cual disminuyo la cantidad de agua (ml) que se obtuvo.
- Solo se trabajó con una placa peltier, debido a las condiciones de trabajo.
- Falta de instrumentos para medir temperatura de las placas.
Metodología
Materiales:
- 1 placa peltier modelo Tec1 – 12706 6A.
Especificaciones del vendedor:
 Fabricada con material cerámico
 Cables de alimentación de 30cm.
 Temperatura del lado caliente: 50° a 57°C
 Diferencial de temperatura: 66° a 75°C
 Corriente máxima: 6.4 A.
 Voltaje nominal: 12V
 Voltaje máximo: 16.4V
 Potencia nominal: 72W
Información obtenida a partir de la página web del vendedor (Mechatronicstore).
- Pasta térmica para unir la placa peltier al radiador.
- Vaso precipitado para medir la cantidad de agua recolectada.
- Recipiente de vidrio rectangular para recolectar el agua diariamente.
- Cinta aisladora para conexiones eléctricas.
- Ventilador de un computador antiguo (12v) para mantener la placa fría.
- Fuente de poder (20 Ah y 12v) para entregar energía al artefacto.
- Una base de madera para sostener el aparato.
- Un radiador de computador antiguo, para contribuir a la disipación del calor.
- Un higrómetro para medir humedad y temperatura.
- Hoja de registro semanal.

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Lainvestigaciónse llevóa cabo durante los meses de mayo a julio del 2019, en los cuales
fueron medidos 40 días y la ubicación del experimento fue en la biblioteca del
establecimiento.
El diseño experimental del artefacto fue sencillo, la placa peltier fue fijada al radiador
con pasta térmica para poder transferir la temperatura desde la placa al radiador, ya que la
cara de placa que genera calor quedo orientada hacia el radiador, luego éste fue fijado a un
ventilador de computador que servirá para disipar aún más la temperatura de la placa.
La placa junto al ventilador y al radiador fueron fijados en una tabla para asegurar la
estabilidad de éste, por último, la placa peltier fue conectada a los cables pertinentes de la
fuente de poder.
Al inicio de cada jornada de clases, las estudiantes anotaban la hora en la cual
conectaban a la corriente la fuente de poder, y así comenzaba a funcionar la placa peltier y
además se registraba la humedad (%) y la temperatura (°C) obtenida por el higrómetro a la
hora en laque elartefacto fue conectado a laelectricidad. Durante los recreos la placadebía
ser desconectada, para lograr la fusión de la capa de hielo formada por la célula peltier y de
esta forma acumular de mejor manera el agua diaria. Al finalizar las clases, las estudiantes
desconectaban la placa de la corriente y se hacía el respectivo registro de humedad (%) y
temperatura (°C) del momento, también se cubría el contenedor del agua con un papel film
para evitar la evaporación de ésta durante la noche.
Por lo tanto, la duración de la experiencia práctica de manera diaria era en promedio de
6 horas y de 5 días semanales, exceptuando días feriados.
En un inicio, se formó una capa de hielo sobre la placa, pero, cuando era desconectada
y se dejaba de enfriar, por efecto del calor del otro lado de la placa, el agua de fusionaba y
caía al recipiente en forma de agua líquida.
El agua obtenida diariamente fue recolectada en un vaso precipitado, y al final de cada
semana fueron medidos los ml de agua acumulada y anotado en la hoja de registro.

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Presentación y análisis de resultados:
Los resultados obtenidos durante los meses de medición están recopilados en los siguientes
gráficos:
Gráfico 1: Media del % de humedad semanal.
En el gráfico se muestra claramente una gran estabilidad en el porcentaje de
humedad medido por el higrómetro durante las 9 semanas que duró la experimentación.
Para fines de esta investigación, la humedad fue esencial para poder generar agua a partir
de la atmósfera.
Se considera como componentes principales de la atmósfera en la que vivimos el
aire seco y el vapor de agua, dicho vapor se relaciona íntimamente con la humedad, la cual
corresponde a la cantidad de agua que este presente en el aire. La humedad se mide en
tanto por ciento y su máximo posible es de 100% (Meruane y Garreaud, 2015). Durante la
investigación la humedad del aire fue captada por la cara fría de la célula o placa peltier, la
cual congelaba el vapor de agua y lo acumulaba durante la jornada de medición.
74%
71%
67% 66%
78%
83%
73%
70%
62%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
%deHumedad
Número de semana
1 2 3 4 5 6 7 8 9

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En la siguiente tabla se demuestran los datos obtenidos al comparar y medir la
temperatura ambiental promedio semanal, con la temperatura de la placa por la cara
caliente, medida con el higrómetro semalmente. Posteriormente en la 4ta columna, se
especifíca la diferencia de temperatura existente en ambos conceptos. Cabe señalar que la
temperatura semanalse mantuvo establey bajo los 15°C, lo cual es adjudicado a laestación
en la cual se llevó a cabo la investigación.
Tabla 1: Comparación temperatura ambiental y placa peltier.
Por lo tanto, segúnlos datos entregados en la medición de latemperatura de laplaca
por la cara caliente, se obtiene una diferencia en torno a la temperatura ambiental entre
los 0°C y 5°C. Este dato permite calcular así, el promedio semanal de la temperatura de la
cara fría de laplaca, siguiendo las indicaciones del fabricante mencionadas con anterioridad
en el diseño experimental.
Número
semana
Temperatura
Ambiental
promedio
Temperatura de la
placa
Diferencia de
temperatura
1 10° 14° 4°
2 13° 14° 1°
3 10° 15° 5°
4 13° 13° 0°
5 13° 15° 2°
6 12° 13° 1°
7 12° 14° 2°
8 13° 14° 1°
9 13° 14° 1°

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Tabla 2: Rangos de temperatura cara fría de la placa
Número
semana
Temperatura
Cara caliente
Temperatura cara
fría
1 14° -52 a -61
2 14° -52 a -61
3 15° -51 a -60
4 13° -53 a -62
5 15° -51 a -60
6 13° -53 a -62
7 14° -52 a -61
8 14° -52 a -61
9 14° -52 a -61
En base a estos datos, el vapor del agua contenido en el ambiente al cual estuvo
sometido el artefacto sufrió una sublimación inversa alrededor de los 51° a 62° C.
Gráfico 2: Cantidad de agua recolectada.
La medición del agua recolectada se llevo a cabo de forma semanal, y muestra
claramente en el gráfico una constante, obviando la semana 3 y la semana 9 que hubo días
feriados, por lo tanto, no se logró realizar la medición.
0
50
100
150
200
250
mLdeaguarecolectados.
Numero de semanas.
1 2 3 4 5 6 7 8 9

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Tabla 3: mL recolectados mensualmente.
Promedio Mensual de Agua recolectado mL de agua.
Mayo 550 mL
Junio 830mL
1° semana Julio 70 mL
El promedio mensual del agua recolectado es de una sola placa, si se infiere el uso
de 5 a 6 placas más, en las mismas condiciones en la cual fue trabajada ésta, se esperaría
recolectar cerca de 4 litros de agua.

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Conclusiones
Durante la investigación, surgieron descubrimiento claves que lograron comprobar
lahipótesis planteada al inicio del proyecto, es decir, efectivamente es posible generar agua
a partir de los cambios de estado del agua tales como, la sublimación inversa y posterior
fusión del agua.
El uso de placas peltier demuestra la posibilidad de crear agua, comenzando con la
sublimación inversa del agua contenida en el vapor presente en la atmósfera y la posterior
fusión de dicha agua almacenada en forma de hielo, pero, debido a los grandes agentes
contaminantes presentes en el ambiente, tales como monóxido de carbono o dióxido de
carbono, nitrógeno, etc., el agua almacenada no es potable, es decir, no es apta para su
consumo, pero en casos de emergencia por cortos periodos de tiempo, este artefacto de
manera mas optimizada, podría ayudar a cubrir necesidades básicas dentro de un recinto
de menor tamaño o con menos población.
Surgen, posterior a la experiencia, diversas proyecciones, tales como;
Transformar el agua recolectada en agua potable.
Utilizar paneles solares para elaborar agua a partir de la energía solar.
Implementar un mecanismo en los paneles solares para que se resguarde la energía
obtenida durante el día y así, poder generar agua durante los períodos en donde no hay
rayos UV.
Replicar el modelo experimental a mayor escala para recolectar grandes cantidades de
agua.
Optimizar el artefacto mediante un timer térmico

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Bibliografía
Educación,M. d. (2012). Mime. Obtenidode http://www.mime.mineduc.cl/mime-
web/mvc/mime/listado
Garreaud,C. M. (Diciembre de 2015). Determinación de Humedad en la Atmósfera. Obtenidode
http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/modHR.pdf
Mechatronicstore.(s.f.). mechatronicstore. Obtenidode
https://www.mechatronicstore.cl/actuadores-y-motores/placa-peltier-tec1/
Navarro,O. E. (2004). Representaciónsocial de aguaysus usos. Psicología desdeel Caribe, 224.
Penalva,A.A.(02 de Octubre de 2018). Univesidad Politécnica de Valencia. Obtenidode
https://riunet.upv.es/handle/10251/109025
Stuardo,M. (12 de Juliode 2019). SISSPOR GRAVE CONTAMINACIÓNDEAGUA EN OSORNO:
ESSAL ENTREGÓ INFORMACIÓN ERRÓNEA. Biobiochile.cl.