DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE BAIXO CUSTO PARA O
REAPROVEITAMENTO DA ÁGUA DA CHUVA
Rafaela Jaquiele Viegas Costa1
Grazielle Miranda de Jesus Abreu2
Adrielly Almeida Peixoto3
Rodrigo Itaboray Frade4
Resumo
Os problemas ligados à falta de abastecimento de água e até mesmo a falta dela
em algumas regiões fizeram com que surgissem medidas para amenizá-los as
técnicas de aproveitamento da água da chuva são milenares e ganham espaço
até os dias atuais. Neste trabalho, buscou-se analisar métodos de coleta e
reutilização a água da chuva, desde iniciativas de menor porte ou mesmo
utilizadas por grandes empresas, buscando compreender como essas unem a
teoria por trás da captação, condução, tratamento e armazenamento da água,
aos métodos práticos da realização desses sistemas. Foi construído um modelo
em escala, que será aperfeiçoado continuamente pelos extensionistas do projeto
Laboratório de Oficinas, prezando-se pela relação custo/benefício, que
potencialmente pode ser utilizado pela população de menor poder aquisitivo. O
encaminhamento e filtragem da água se mostraram como maiores desafios para
a realização da montagem. Espera-se que o modelo alcance níveis satisfatórios
de eficiência de forma que possam ser oferecidos cursos e oficinas sobre o
assunto para a comunidade acadêmica e sociedade em geral.
Palavras-chave: Sustentabilidade. Água de chuva. Chuva.
INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural em grande abundância na superfície de nosso
planeta. Cerca de ¾ da Terra são cobertos de água, em sua grande parte água
salgada (JAQUES, 2005). Toda essa água está envolvida no ciclo hidrológico, que
tem como um de seus principais agentes a chuva.
O Brasil, devido à sua extensão, possui grande diversidade de índices
pluviométricos, variando desde 2000 mm/ano nas regiões de clima Equatorial a 200
1
Acadêmica do curso de Ciências Biológicas (licenciatura) do Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix.
Acadêmica do curso de Ciências Biológicas (licenciatura) do Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix.
3
Acadêmica do curso de Ciências Biológicas (licenciatura) do Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix.
4
Professor do Centro Universitário Metodista Izabela Hendrix. Licenciado em Física (UFMG) e Mestre em
Educação Tecnológica (CEFETMG). E-mail: [email protected].
2
mm/ano no Semiárido (CLIMA NO BRASIL, 2011). Devido à sua relativa abundância
em regiões com grande índice de precipitação anual, a água da chuva raramente é
coletada para fins domésticos, sendo naturalmente encaminhada às ruas, galerias
pluviais e redes de concessionárias administradoras de recursos hídricos.
Embora a água da chuva não seja, facilmente, transformada em água potável,
a mesma pode ser utilizada para outros fins, como a limpeza de ambientes, além de
seu uso na agricultura e na indústria. É o que se observa em regiões brasileiras, ou
mesmo em outros países, cujos índices de precipitação são menores: a captação e
reutilização da água da chuva são praticadas a partir de sistemas que vem se
aperfeiçoando nos últimos anos (JAQUES, 2005).
Este trabalho tem como objetivo analisar métodos de coletar e reutilizar a
água da chuva, desde iniciativas de menor porte ou mesmo utilizadas por grandes
empresas, buscando compreender como essas unem a teoria por trás da captação,
condução, tratamento e armazenamento da água, aos métodos práticos da
realização desses sistemas.
Como objetivo de médio prazo, pretende-se construir e aperfeiçoar
continuamente um modelo de sistema de captação de água da chuva prezando-se
pela relação custo/benefício, que potencialmente pode ser utilizado pela população
de menor poder aquisitivo.
APROVEITAMENTO DA ÁGUA DA CHUVA
A importância da água
A água é um recurso natural de fundamental importância para a sobrevivência
de todo organismo existente em nosso planeta. A vida na Terra iniciou-se nela, e
hoje ela é o elemento mais abundante encontrado em nosso meio, seja na forma
líquida encontrada nos mares, oceanos e lagos, ou como vapor d’água encontrado
na atmosfera, em sua forma sólida nas geleiras, e até mesmo como constituinte dos
organismos de muitos seres vivos.
O ciclo da água, ou ciclo hidrológico, refere-se aos diferentes estágios em
que a água pode ser encontrada no ambiente. Sua maior disponibilidade está nos
oceanos e mares, que com o aquecimento destes, sofre o processo de evaporação
e vai para atmosfera, sendo transportada pelas massas de ar. Este vapor sofre uma
condensação, formando nuvens, que resulta em precipitação, podendo ocorrer na
forma de chuva, neve ou granizo. Parte fica retida no solo, retornando para a
atmosfera através da evaporação ou transpiração das plantas, e outra parte escoa
pelo solo de volta para os oceanos, ou sofre infiltração, indo abastecer os lençóis
freáticos (FRANCISCO, 2011). As plantas e alguns animais utilizam este recurso não
só para suprir suas necessidades fisiológicas, como também necessitam da água
para sua reprodução.
O Brasil, por possuir 53% de toda a água doce da América Latina, pode ser
considerado um país privilegiado. Entretanto, enquanto algumas regiões do país,
como as de clima Equatorial e Tropical, apresentam índices pluviométricos elevados,
outras sofrem com a falta de chuva, como no Semiárido (CLIMA NO BRASIL, 2011),
que se concentram na região Nordeste brasileira.
Embora haja, indiscutivelmente, muita água em nosso planeta, discute-se
cada vez mais a sua escassez na forma potável. Estima-se que apenas 2,5% de
toda a água em nosso planeta não é salgada, e desse valor, 95% está no subsolo, o
que resulta em pouca água potável acessível (OLIVEIRA, 2002 apud KITAMURA,
2004, p. 9). Além disso, o aumento da população mundial tem reduzido,
proporcionalmente, a quantidade de água disponível de uma forma geral.
Juntam-se a esses números o desperdício da água e a poluição dos recursos
hídricos com diversas substâncias que dificultam o tratamento dos mesmos para que
a água possa ser aproveitada.
A reciclagem e a reutilização da água se destacam como propostas para
tentar
reverter
esse
cenário.
Define-se
reciclagem
da
água
como
“o
reaproveitamento de uma água utilizada para determinada função, apesar da
alteração de suas qualidades físico-químicas e microbiológicas em função do uso ou
o aproveitamento de águas de chuva” (KIMATURA, 2004, p. 10). Essa água pode
ser utilizada em descarga de sanitários, limpeza de ambientes (como calçadas,
terreiro) e carros, dentre outros (KITAMURA, 2004).
Histórico
Embora discussões sobre o aproveitamento da água pluvial através de
mecanismos elaborados possam parecer recentes, de forma planejada ou não, essa
reutilização da água da chuva ocorre há milhares de anos (JAQUES, 2005).
Com necessidade da água e a falta de encanamentos que facilitassem a
disponibilização da água para as pessoas, há milhares de anos atrás, era necessário
criar mecanismos para tal, sem necessidade de grande complexidade, mas que
facilitassem a busca pela água para os usos humanos, com fins potáveis ou não
potáveis.
As civilizações antigas da América, como os Incas, Maias e Astecas já
utilizavam a água da chuva para utilizações humanas. Em países como o México, já
se utilizava reservatórios para aproveitamento da água da chuva desde a chegada
de Colombo ao continente americano, que ainda estão em funcionamento
(ALMEIDA et. al. 2010).
A cidade de Tomar, em Portugal, possui duas cisternas com capacidades
consideráveis: 215m3 e 145m3. Suas instalações datam desde março de 1160.
(TOMAZ, 2005 apud ALMEIDA et. al. 2010).
Um dos maiores reservatórios construídos para reservar a água da chuva é
datado 527-565 a.C.. Conhecido como Yerebatan Sarayi, foi construído na Turquia
durante o governo de César Justinian (JAQUES, 2005).
Há registros ainda mais antigos de sistemas que utilizavam a água da chuva
para fins potáveis. Em 3000 a.C. reservatórios escavados em rochas captavam a
água da chuva para consumo humano. Anterior a 2000 a.C, na Europa, as vilas
Romanas já eram projetadas prevendo a uso da água da chuva tanto para o uso
doméstico quanto para o consumo humano (CHOW, 1959, apud, JAQUES, 2005).
No início do século XVIII, na França, Philippe La Hire desenvolveu técnicas
para o melhor aproveitamento da água, utilizando de mecanismos para filtrá-la
tornando-a própria para o consumo (VIDAL, 2002, apud JAQUES, 2005).
Dias atuais
Os problemas ligados à falta de abastecimento de água e até mesmo a falta
dela em algumas regiões fizeram com que surgissem medidas para amenizá-los
(MOREIRA; DIAS; JÚNIOR, 2007). Segundo Tomaz (2003), as técnicas de
aproveitamento da água da chuva são milenares e ganham espaço até os dias
atuais.
A captação é uma alternativa para qualquer circunstância. Em locais sem
abastecimento de água pública, essa alternativa dispensa justificativas. Em locais
com abastecimento, mas que passam por crises, o aproveitamento seria importante
para a complementação da água. Já em locais que não passam por nenhum desses
problemas, a captação seria importante sob o ponto de vista econômico (JUNIOR;
DIAS; GADELHA, 2007).
Nas zonas rurais, a água é encontrada normalmente no fundo de poços, lagos
e rios. Uma alternativa que pode ser utilizada é o reuso da água da chuva, que é de
fácil acesso nas épocas chuvosas: se bem aproveitada, a captação da água da
chuva pode ser considerável. As vantagens da captação em casa se dão pelo fácil
acesso, baixo custo, saúde melhor e a facilidade de se fazer.
Os sistemas de captação de água da chuva são baratos e de fácil instalação,
como por exemplo, a captação da água da chuva em telhado, onde a primeira água
é descartada pela presença de resíduos, e só então armazenadas em reservatórios
de cimento ou plástico (FIG. 1) (BURT, 2011).
FIGURA 1 - Captação da água da chuva em telhado e
armazenamento em tanques de cimento.
Fonte: BURT, 2011.
Quando não há telhado como encontrado em varias casas de zonas rurais, a
técnica utilizada com custo ainda menor é a utilização de garrafas PET (FIG. 2)
(BURT, 2011).
FIG. 2 - Captação da água da chuva com garrafas PET.
Fonte: BURT, 2011
Mecanismos de captação da água da chuva têm sido adotados até mesmo
por algumas indústrias, pois pode significar uma economia significativa devido ao
fato delas possuírem grandes telhados (HAGEMANN, 2009). A reserva de água
pode ser bem grande, como ocorre, por exemplo, na empresa Copebrás, indústria
de Cubatão (FIG. 3).
FIGURA 3 - Reservatório água da chuva da empresa Copebrás
Fonte: MEIO AMBIENTE, 2011.
Os sistemas de reaproveitamento são influenciados pela característica da
precipitação, assim como outros parâmetros, tais como intensidade e duração. A
observação de todas essas características é necessária para criar um mecanismo
que funcione adequadamente (HAGEMANN, 2009).
METODOLOGIA
Para a construção de um modelo em escala de sistema de captação de água
da chuva, buscou-se utilizar materiais reutilizáveis ou de fácil acesso em depósitos
de materiais de construção (FIG. 4). Após uma revisão bibliográfica em artigos e
trabalhos acadêmicos sobre a captação e reutilização da água da chuva, deu-se
início à construção de um modelo para se estudar a viabilidade prática de algumas
iniciativas. Três extensionistas do projeto Laboratório de Oficinas, com auxílio do
professor coordenador do projeto, participaram da construção desse modelo.
FIGURA 4 – Materiais utilizados na construção do sistema de captação da
água da chuva.
Foi utilizada uma caixa de plástico e um pedaço de telha de amianto para
simular a estrutura de uma residência e seu telhado. Uma telha de amianto, canos e
partes de garrafas PET foram utilizados para coletar e encaminhar a água para um
reservatório (FIG. 5, 6 e 7).
FIGURA 5 – estrutura do projeto: caixa, telhado e calha.
FIGURA 6 – estrutura de condução da água para o reservatório.
FIGURA 7 – Reservatório de água.
Para a realização da filtragem da água da chuva, foi utilizado modelo baseado em
FILTRO (2011), instalado na tubulação de descida da água da calha do telhado
(FIG. 8 e 9).
FIGURA 8 – Construção do filtro autolimpante.
FIGURA 9 – Filtro autolimpante.
Com o objetivo de se visualizar melhor os materiais e métodos utilizados no
modelo, não foi realizado nenhum acabamento estético no mesmo, exceto pelo TNT
que envolve a caixa de plástico (FIG. 10).
FIGURA 10 – Atual estágio de montagem do modelo.
O modelo se encontra em fase final de montagem, e será submetido a testes
ainda em 2011.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste trabalho, buscou-se compreender o funcionamento de sistemas de
captação da água da chuva e, a partir de experiências já existentes, construir um
modelo de sistema em escala prezando-se pela relação custo/benefício, que
potencialmente pode ser utilizado pela população de menor poder aquisitivo.
Feita a revisão bibliográfica e construído o modelo em escala, os próximos
esforços se darão no sentido de testá-lo e aprimorá-lo, considerando a utilização do
mesmo em estruturas de médio e grande porte. Nota-se a necessidade de melhorias
na estrutura física dos dispositivos de condução da água, para que o mesmo suporte
maior volume de água, e no dispositivo de filtragem de resíduos sólidos, para tornálo mais eficiente.
Nos próximos semestres, extensionistas do projeto Laboratório de Oficinas
darão continuidade a construção desse modelo. Espera-se que até julho de 2012, o
projeto Laboratório de Oficinas tenha alcançado nível satisfatório de conhecimento
teórico e prático sobre a construção de sistemas como este, de forma que cursos e
oficinas sobre o assunto possam ser oferecidos para a comunidade acadêmica e
sociedade em geral.
REFERÊNCIAS
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