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Aspectos econômicos e ambientais em sistemas de abastecimento de água usando energia solar fotovoltaica e captação subterrânea

Resumo: A gestão dos recursos hídricos e energéticos são os principais desafios que a sociedade contemporânea enfrenta atualmente. Água e energia são fatores fundamentais para o desenvolvimento socioeconômico das comunidades, principalmente aquelas situadas em locais remotos, e nesse cenário, a falta de energia é o aspecto mais preocupante. Os sistemas de bombeamento fotovoltaico apresentam vantagens para a inserção em comunidades isoladas, como fácil instalação e pouca manutenção durante o ciclo de vida, porém o dimensionamento inadequado pode gerar gastos desnecessários ou comprometer o abastecimento de água. Simular o desempenho favorece a concepção de sistemas, e permite alcançar a otimização técnica e econômica em projetos da referida tecnologia. O estudo propõe um método de simulação com a utilização do GRG (Generalized Reduced Gradient), dados regionais de radiação solar, de consumo de água, de produtividade de poços e capacidade do sistema de bombeamento, para obter a referida otimização. A verificação do respectivo método foi realizada em um sistema piloto, localizado em uma comunidade rural, no município de Orleans, Estado de Santa Catarina. A localidade apresenta uma das menores média de radiação anual no país, aproximadamente 4,5 kWh/m².dia. A simulação efetuada em cenário crítico de radiação solar, e com as configurações do sistema piloto apresentou diferença percentual de 0.98% menor em relação ao comportamento monitorado, quanto ao nível de água no reservatório, evidenciando assim a eficiência do método. O uso da ferramenta auxilia no processo de tomada de decisão quanto à concepção de projetos, além de beneficiar as comunidades com acesso à água e energia, trazendo benefícios em todas as esferas: social, ambiental e econômico.

Introdução: O acesso a agua de boa qualidade representa um dos principais desafios da humanidade. Aproximadamente um bilhão de pessoas não tem acesso à água tratada e 2,5 bilhões não tem condições básicas sanitárias (WHO/UNICEF, 2014). Diante desse quadro, 600.000 crianças, com menos de cinco anos morrem anualmente (WHO, 2014). O acesso aos serviços de energia elétrica também é determinante para a qualidade de vida humana e para o desenvolvimento socioeconômico de uma nação. Contudo, aproximadamente 1,2 bilhões de pessoas não tem eletricidade em suas casas e 38% da população mundial coloca em risco a sua saúde ao utilizar meios poluentes para cozinhar (IEA, 2015). A grande maioria utiliza o carvão vegetal, altamente danoso à saúde e ao meio ambiente. Na América Latina, a exclusão elétrica está concentrada em pequenas comunidades isoladas e em condições de extrema pobreza, onde 15% da população rural ainda não têm acesso à energia na região (IEA, 2015). O desenvolvimento econômico das últimas décadas se caracterizou pela intensa utilização de recursos finitos e poluentes na geração de energia elétrica. Entretanto, nos últimos anos, a energia solar fotovoltaica tem se destacado como uma das principais fontes renováveis para o suprimento de energia em âmbito mundial. Apesar de sempre dispor de um notável potencial solarimétrico, apenas recentemente, o Brasil começou a investir nessa área, influenciado por alguns fatores como: a necessidade de diversificação da matriz energética e atendimento a demanda por eletricidade, a elevação constante nas tarifas, além do aumento dos incentivos governamentais para a tecnologia.

Autor: Rodrigo Delalibera Carvalho.

Leia o estudo completo: aspectos-economicos-e-ambientais-em-sistemas-de-abastecimento-de-agua-usando-energia-solar-fotovoltaica-e-captacao-subterranea