Resumo
Para reduzir o impacto ambiental e as despesas com energia elétrica, os sistemas de abastecimento de água precisam ser otimizados para que o consumo de energia elétrica seja o menor possível. Dados de consumo de energia de 2003 a 2015 dos sistemas brasileiros foram utilizados para calcular o montante de perdas de energias desses sistemas e comparar seu uso entre o Brasil e outros países. O consumo médio de energia por metro cúbico dos sistemas de distribuição de água brasileiros entre 2003 e 2015 é 0,65 ± 0,02 kWh/m³, e o consumo per capita 61,47 ± 0, 97 kWh/hab.ano (IC 95%, 60,50 – 62,44). Foi verificada forte correlação entre a população abastecida e energia consumida. Com isso, pode-se prever o consumo de energia elétrica pelos mesmos métodos de previsão de crescimento populacional. O montante de perdas de energia elétrica desses sistemas permaneceu constante entre 2003 e 2015, cujo valor é de 4TWh/ano. Cálculos desses indicadores mostram que podem ser obtidas significativas reduções de consumo de energia por meio de ações de redução de perdas de água. Faz-se necessário o incentivo de ações de eficiência energética para melhorar o desempenho destes sistemas e recuperar bilhões de reais que são perdidos anualmente.
Introdução
O Sistema Nacional de Informações sobre o Saneamento (SNIS) é o maior e mais importante sistema de informações do setor de saneamento brasileiro, e fora criado pelo Governo Federal em 1996. Anualmente gera um relatório com informações sobre o setor de saneamento e tem sido a principal fonte de análise de desempenho dos sistemas de água e esgoto. Essas análises são conduzidas por organizações corporativas, agentes do governo e instituições de pesquisa. Em 2015 foram realizadas consultas em 5.088 munícipios brasileiros, que compreendem 169 milhões de habitantes, cerca de 98% da população urbana do Brasil (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2017).
O Plano Nacional de Saneamento (PLANASA) foi instalado em 1968 de forma experimental e de modo formal em 1971. O censo de 1970 informava que apenas 27 milhões de habitantes eram abastecidos com água potável e quinze anos depois, em 1985, a pesquisa do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) assinalava 83 milhões de habitantes. O plano havia conseguido acrescentar neste período um contingente de 56 milhões de habitantes, aproximadamente a população do Reino Unido em 2014. Além disso, o PLANASA contribuiu para que cada brasileiro em 1980 tivesse uma esperança de vida 7 anos maior da que tinha em 1970 (MONTEIRO, 1989). Muitas tentativas anteriores para resolver o desafio do saneamento no país haviam falhado e o PLANASA foi o primeiro programa a oferecer resultados satisfatórios durante seu período de
atividade.
Hoje os maiores problemas dos centros urbanos se devem principalmente à deterioração dos sistemas mais antigos, especialmente na parte de distribuição de água. As dificuldades mais frequentes são os vazamentos e rompimentos, que causam falta de abastecimento de água nas áreas urbanas (TSUTIYA, 2006). Pode-se compreender os sistemas de abastecimento de água em diversas etapas, entre elas captação, tratamento, transporte, distribuição e cada uma tem importantes implicações energéticas. O consumo de energia elétrica é indispensável na gestão da operação desses sistemas, e representa uma despesa de exploração significativa (SNSA, 2017).
A utilização de energia nestes sistemas é influenciada por vários fatores como a distância até a captação de água, topologia do sistema, topografia da área atendidas (P. DUARTE, 2008) e qualidade da água captada (ANDREW F. COLOMBO, 2005).
De acordo com essas características, observa-se distinção em consumos energéticos entre os vários estados brasileiros (SNSA, 2017). O consumo específico de energia é maior no nordeste do país (SNSA, 2017) pois exige maiores despesas com transporte e tratamento para fornecer água com propriedades desejáveis. Em contrapartida, a região norte tem os menores consumos específicos de energia elétrica do Brasil devido à abundância de mananciais, menores distâncias e qualidade apropriada para consumo (SNSA, 2017).
envelhecimento gradual dos sistemas de abastecimento reflete na evolução desse índice, tanto nas suas componentes de construção civil como de equipamentos eletromecânicos. A falta de medidas de reabilitação e de manutenção preventiva tem um impacto negativo na eficiência energética dos sistemas, especialmente nos equipamentos eletromecânicos, que são importantes centros de custos de exploração (SNSA, 2017).
Para manter o sistema em nível adequado de operação, o monitoramento e manutenção constante é imprescindível. De acordo com Tsutiya, desde a captação no manancial até a entrega da água tratada ao consumidor final ocorrem vários tipos de perdas de água. Grande parte são causadas por operação e manutenção deficientes das tubulações e gestão comercial inadequada. Vale ressaltar que mesmo os sistemas mais evoluídos como os do Japão possuem um nível considerável de perdas. A existência de tubulações pressurizadas e enterradas, medidores de volume com certo grau de imprecisão, levam naturalmente a se trabalhar com um nível de perdas que será aceitável. O equilíbrio dependerá tanto do ponto de vista econômico e operacional, quanto para a conservação de recursos hídricos (TSUTIYA, 2006).
Embora seja conhecido de longa data que a distribuição de água com vazamentos requer mais energia para manter níveis de serviço adequados, existe uma relativa ausência de literatura a respeito do impacto dos vazamentos no consumo de energia (COLOMBO e KARNEY, 2002). Neste trabalho , analisa-se a nível nacional as principais relações entre energia, população abastecida, índice de perdas e volume abastecido, sem distinção entre sistemas e regiões.
Autores: Weslley Henrique Alves Barbosa; Peter Batista Cheung; Andréa Teresa Riccio Barbosa e Jonathan Lyncoln Alves Barbosa.
