Relatório sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos

1 INTRODUÇÃO

A cada 15 segundos, uma criança morre de doenças relacionadas à falta de água potável, saneamento e condições de higiene no mundo, segundo o Fundo das Nações Unidas para a Infância (Unicef). Todos os anos, 3,5 milhões de pessoas morrem no mundo por problemas relacionados ao fornecimento inadequado de, à falta de saneamento e à ausência de políticas de higiene, segundo representantes de outros 28 organismos das Nações Unidas, que integram a ONU-Água.

No Relatório sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos, documento que a ONU divulga a cada três anos, os pesquisadores destacam que quase 10% das doenças registradas ao redor do mundo poderiam ser evitadas se os governos investissem mais em acesso à água, medidas de higiene e saneamento básico.

No Brasil, foi feita uma pesquisa pelo IBGE, e concluiu que mais de 31 milhões de brasileiros ainda não têm acesso a água tratada. A água contaminada ainda é uma das principais causas de doenças em todo o país.

Com base nessas pesquisas e as necessidades que muitas pessoas vêm passando por anos, o nosso grupo pensou em fazer algo que pudesse ajudar a minimizar esta problemática, e que fosse algo prático e de fácil acesso a todos, tanto na parte da montagem quanto no uso.

E tivemos a ideia de criar um destilador autossustentável movido por energia solar natural e induzida. Já que a energia solar é fácil de se obter em um pais que se encontra nas áreas de maior intensidade de radiação solar, tendo regiões com intensidade equatorial e regiões com intensidade tropical, facilitando o acesso de água em áreas que sofrem de tal problema hídrico e ambiental.

O protótipo funciona perfeitamente com as seguintes águas: águas saldadas de mares, oceanos e lagoas e também com aguas impuras (salobras). A água após destilada pode ser usada para fins culinários e de usos pessoais, como o banho.

Podendo sofrer modificações em seu composto químico após a destilação para que a mesma se torne potável, por processos químicos diversos de adição de minerais a água.

A ideia principal para o projeto é poder fornecer uma água tratável e que possa ser utilizada para uso pessoal, podendo um protótipo pequeno destilar no mínimo 8 litros de água por dia, suprindo a necessidade de uma família de 4 pessoas que necessitam consumir pelo menos 2 litros de água por dia.

Tendo como objetivo alcançar famílias com baixa condição financeiras, para que elas possam ter um mínimo de água tratável possível. Pois após a sua montagem ele não precisa de peças adicionais, somente manter a sua manutenção.  

2 OBJETIVO

Com o esgotamento dos mananciais que alimentam as grandes metrópoles causada por um problema socioambiental, junto a uma dificuldade do acesso à água tratada em regiões isoladas do litoral brasileiro e uma escassez devido ao clima semiárido e ao crescente processo de desertificação do sertão nordestino tivemos a ideia de projetar um trabalho com o objetivo de sanar esta problemática, fazendo com que águas que antes eram descartadas ou até mesmo inutilizadas devido a diversos fatores, sejam utilizadas.

O protótipo tem a função de realizar o tratamento da água salgada ou salobra através de destilação simples, com processos através da energia solar natural e induzida por equipamentos de placas fotovoltaicas. Com esse projeto altamente viável pois não possui um custo de fabricação alto, o principal objetivo é diminuir a dificuldade de famílias carentes encontrarem o acesso a água tratada nas regiões onde o acesso é escasso, podendo ser alcançado, pois a utilização dessas placas fotovoltaicas e resistências transforma o processo de tratamento limpo, barato e autossustentável.

Tendo como grande diferencial a sua automação no quesito energia, pois se utiliza de complexos processos de transformação de energias em energia calorífera. Através de processos de elétrica.

3 FUNCIONAMENTO 

O funcionamento do projeto é herdado de um equipamento muito utilizado na química o destilador simples, ele tem como intuito a separação de uma mistura homogênea, tendo-se como exemplo a separação do cloreto de sódio (NaCl) e Água (H2O), onde as substâncias apresentam diferentes pontos de ebulição.

Quando o protótipo entra em contato com um certo quantitativo de irradiação, o mesmo terá iniciado um processo natural e induzido de elevação da temperatura do seu interior, iniciando um processo de troca de estado físico da água salobra ou salgada, que apresenta um menor ponto de ebulição comparada as outras substâncias,  para o estado gasoso, este “vapor” tende a subir de acordo com os princípios termodinâmicos.

 Quando o “vapor” entra em contato com a superfície superior do protótipo que é de um material com um alto calor específico (o vidro) a água realiza um processo de choque térmico, acontecendo uma nova mudança de estado físico voltando ao seu estado liquido.

Entretanto qualquer tipo de impurezas como o cloreto de sódio (sal) não estará mais presente em sua composição, tendo-se a água em seu estado natural (H2O) ou seja sem nenhum composto presente.

Esta água não é própria ao consumo, a mesma deve passar por processos onde sais minerais devem ser introduzidos através de outros processos como a eletrólise ou de maneira mais simples.

Atualmente encontra-se disponível no mercado comprimidos efervescentes que possuem a finalidade de inserir esses sais através do vasão do comprimido na água destilada.  

3.1 Angulações das placas fotovoltaicas

A placa fotovoltaica deve ser posicionada com face voltada ao norte e não pode ter a existência de sombras nesta parte. Desta forma o gerador de energia solar produzirá mais energia. Para sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica, o ângulo de inclinação igual ao da Latitude é normalmente o melhor ângulo para se instalar um painel fotovoltaico. Ex: A Latitude do Rio de Janeiro é 22°, portanto a melhor posição possível para um painel fotovoltaico no RJ é: Face Norte a 22° de inclinação

A perda de geração da energia solar fotovoltaica não é tão grande se o sistema for instalado nas faces voltadas ao Leste e Oeste, tendo: perdas direcionais com a face para o NE (Nordeste) ou NO (Noroeste) variam entre 3% e 8% e Para uma face direcionada para o Leste ou Oeste, você pode perder entre 12% e 20%.

Sempre que for possível as instalações das placas devem ser voltadas para o norte para que garantam o maior desempenho delas, assim reduzindo suas perdas.

No Brasil, devido a sua posição privilegiada em relação ao Sol, é melhor o sistema fotovoltaico ter um grau de Inclinação menor do que o da Latitude do que maior, devido sua posição em áreas equatoriais e tropicais.