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Instalação de uma microcentral hidroelétrica na estação de tratamento de água niterói em Canoas/RS

Resumo: A Companhia Riograndense de Saneamento (CORSAN) tem como a sua segunda maior despesa, dentro dos seus custos totais, o gasto com energia elétrica. A Unidade de Saneamento de Canoas é o maior sistema da CORSAN e, portanto, uma das que possui maior consumo de energia elétrica. As Estações de Tratamento de Água da CORSAN, em Canoas, são usinas purificadoras de água com elevados gastos de energia. Entretanto, existem dentro dessas plantas, grandes potenciais de geração de energia elétrica, através da transformação da energia cinética (movimento) e, menos um pouco, de posição (altura) em energia mecânica e, consequentemente, em energia elétrica. A Estação de Tratamento de Água Niterói em Canoas é abastecida com água bruta do manancial Arroio das Garças, até o Salto hidráulico. Após a massa líquida transpor o Salto hidráulico, desloca-se pela Calha Parshall até o floculador/decantador. Para a geração de energia na Calha Parshall, utilizou-se o conceito da roda de alcatruzes de baixo (moinho). Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o aproveitamento do deslocamento da massa líquida na Calha Parshall (Salto hidráulico) da Estação de Tratamento de Água (ETA) Niterói, em Canoas, na geração de energia elétrica. A partir das características de operação da hidráulica Niterói, cálculos foram realizados para determinar a potência elétrica efetiva, determinar a corrente elétrica disponível e avaliar a economia obtida na implantação de uma Microcentral Hidroelétrica. Os resultaram apontaram uma potência elétrica efetiva (Pe), em uma hora de operação da ETA, de 5,32 KW/h e uma corrente elétrica disponível (Ie) de 24 amperes. Assim, estima-se, com certa margem de segurança, a geração de energia elétrica suficiente para a alimentação de vinte lâmpadas eletrônicas instaladas no decantador da ETA Niterói, proporcionando uma economia inicial de R$ 600, 00/mês. Acredita-se que a disponibilidade de energia elétrica gerada na Calha Parshall da ETA Niterói seria ainda maior e mais eficiente aprofundando-se os cálculos iniciados neste estudo e utilizando-se equipamentos mais modernos na fabricação de um primeiro protótipo.

Introdução: No início do século XX ocorreu a revolução industrial, com inúmeros avanços tecnológicos que, consequentemente, trouxe muitos benefícios e facilidades para a existência humana. Contudo, consequências indesejáveis aconteceram em razão do aumento populacional decorrente da melhora das condições de vida e avanços consideráveis da medicina (LEAL et al., 2008). A emissão de gases na atmosfera, a poluição sonora nas cidades, o acúmulo de lixo nas regiões mais povoadas, o lançamento de dejetos no meio ambiente e, principalmente, a busca por energia em todas as suas formas mostraram o lado negativo do avanço científico. Desse modo, o abastecimento de água com qualidade, nas regiões mais populosas, ficou cada vez mais afetado,uma vez que os mananciais de captação apresentam uma qualidade e quantidade insuficientes, exigindo maior concentração de produtos químicos aplicados no processo de potabilidade da água (CETESB, 2001a). Semelhantemente, a busca por energia elétrica tem sido cada vez mais intensa, pois as máquinas, equipamentos e ferramentas modernas necessitam dessa energia para funcionar. O mundo, atualmente, busca fontes alternativas de geração de energia elétrica e/ou reaproveitamento da mesma, pois atravessa uma grave crise energética, sendo a energia elétrica a demanda mais significativa (GUITARRARA, 2012). O Brasil vive, desde 1998, incertezas no setor elétrico nacional tendo sido registrados muitos apagões desde então. Hoje, vive-se uma crise hídrica (falta d’água) e elétrica (falta de energia) em grandes regiões do país. A construção de inúmeras hidroelétricas de médio e grande porte, em razão da necessidade da geração de energia elétrica e, muitas vezes, para a captação de água, visando o abastecimento humano, acarretam impacto ambiental e, quase sempre, dificultam o tratamento da água. A adição excessiva de produtos químicos, em razão da poluição ou proliferação de algas (características das barragens e represas), é uma realidade (CORSAN, 2010). A Companhia Riograndense de Saneamento tem como a sua segunda maior despesa, dentro dos seus custos totais, o gasto com energia elétrica. Assim, a companhia busca maneiras de reduzir este gasto, principalmente, nas maiores cidades. A Unidade de Saneamento de Canoas é o maior sistema da CORSAN e, portanto, uma das que possui maior consumo de insumos, por decorrência, um elevado gasto com energia elétrica (CORSAN, 2010). O objetivo desse trabalho é avaliar o aproveitamento do deslocamento de massa líquida na Calha Parshall (Salto hidráulico) da Estação de Tratamento de Água Niterói em Canoas em geração de energia elétrica. Como objetivos específicos têm-se: avaliar a possibilidade de geração de corrente elétrica, calcular a potência elétrica disponível e avaliar a economia obtida a partir da instalação de uma Microcentral Hidroelétrica.

Autores: Jorge Marcelo Wohlgemuth e Rafael Pinto da Cunha.

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