Química · 2026

Desarrollo de un prototipo de monitoreo turbidimétrico basado en Arduino para evaluar el uso de la cáscara de Solanum tuberosum (papa) en el tratamiento de aguas superficiales

Resumen

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo diseñar un prototipo de monitoreo turbidimétrico basado en Arduino para evaluar el uso de la cáscara de S. tuberosum como coagulante natural en aguas superficiales. El sistema fue desarrollado utilizando una placa Arduino UNO, un sensor de turbidez y una unidad de procesamiento implementada en Raspberry Pi, permitiendo la visualización de datos en tiempo real mediante una pantalla LCD. La calibración del prototipo se realizó mediante comparación con un turbidímetro comercial TB1 Velp Scientifica. Para esto, se emplearon cinco niveles de turbidez de referencia (20, 60, 100, 500 y 800 NTU), realizando 10 mediciones repetidas para cada nivel tanto con el equipo comercial como con el prototipo desarrollado. Los datos obtenidos fueron evaluados mediante correlación lineal, RMSE y MAE, obteniéndose un coeficiente de determinación R² = 0,9994, y errores mínimos de MAE 1,65, RMSE de 2,06 y MAPE del 1,05 % en niveles medios y altos de turbidez. Para la evaluación del coagulante natural se aplicaron tratamientos de secado al sol, 100 y 150 °C, seguidos de molienda y tamizado. Las pruebas de coagulación se realizaron mediante ensayos de jarras bajo condiciones controladas. Los resultados mostraron que una dosis óptima de 40 mg/L permitió remover hasta el 90% de turbidez, mientras que el sulfato de aluminio alcanzó un 98% con una dosis de 50 mg/L. En general, los resultados evidencian el potencial del sistema desarrollado como una alternativa sostenible y de bajo costo para el monitoreo y tratamiento de aguas superficiales, integrando tecnologías accesibles y el aprovechamiento de residuos agrícolas con perspectivas prometedoras para su aplicación en comunidades con acceso limitado a sistemas convencionales.