UTILIZAÇÃO DE PLACAS FOTOVOLTAICAS PARA O BOMBEAMENTO DE ÁGUA NA REGIÃO DO SEMIÁRIDO

UTILIZAÇÃO DE PLACAS FOTOVOLTAICAS PARA O BOMBEAMENTO DE ÁGUA NA REGIÃO DO SEMIÁRIDO

Elizeu Lucas Moura Barboza¹

Resumo

Existem várias forma de obtenção de água do subsolo, porém a utilização de placas fotovoltaicas para a produção de energia elétrica para serem usadas nas bombas de sucção é bastante consolidada e mais vantajosas para a população do semiárido e também descrever alguns desafios para que essa tecnologia seja aplicada de forma adequada..

1. Justificativa

        O Sol tem uma grande importância nas nossas vidas, pois transmite calor através de ondas eletromagnéticas, chamadas de ondas de calor, parte dessas ondas atingem o planeta Terra, aquecendo-o e mantendo a temperatura ideal para que aja vida. O Brasil se localiza em uma região favorável para que se possa explorar essas ondas de calor, com as placas fotovoltaicas que transformariam essa energia solar em energia elétrica, sendo assim uma excelente alternativa, pois trata-se de uma fonte limpa, ou seja, causa menos danos ao meio ambiente, com o foco de aplicação destas placas em bombas de águas para a população na região semiárida.

1. Introdução

A água é essencial para vida humana e são necessário pelo menos 20 litros deste líquido por dia para atender as necessidades básicas de uma pessoa, no entanto segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS) e o Fundo das Nações Unidas para a infância (UNICEF) cerca de três em cada dez pessoas em um total de 2,1 bilhões de pessoas não têm acesso à água potável em casa.

Existem várias maneiras de se obter água do subsolo nessa região, dentre elas, a escolha de placas fotovoltaicas parece ser a opção mais consolidada para poder suprir a demanda por água potável nas comunidades rurais locais onde não há rede elétrica. Apesar de tudo, nas últimas décadas o poder público tem executados várias ações com o objetivo de diminuir os efeitos da escassez de água, devido a ele, atualmente o semiárido existe uma ampla infraestrutura, construída ao longo de vários anos, como reservatórios de diversos tamanhos, público ou privadas e poços perfurados. O Brasil é considerado um dos países com a maior disponibilidade hídrica do mundo, contudo, na região do semiárido milhões de pessoas sofrem com a escassez de água, devido as características dessa região que são: baixa precipitação pluviais com médias anuais iguais ou inferiores a 800 mm, marcada por chuvas maus distribuídas, grande parte do ecossistema dominada pela caatinga com rios intermitentes, secas periódicas e inundações frequentes, elevada evapotranspiração e baixo índices de desenvolvimento humano (INSA, 2011). Essa situação climatológica faz com que a cobertura vegetal esteja adaptada a essas características, tal como a população também se adaptou a esse clima.

1. Água na região do semiárido

A região do semiárido do Brasil estende-se por 969.589,4 km² percorre todo os estados do Nordeste (exceto Maranhão) e parte da região norte de Minas Gerais, englobando 1.133 municípios, totalizando aproximadamente 23,5 milhões de habitantes. estima-se que as reservas de água subterrânea do semiárido brasileiro sejam da ordem de 135 bilhões de metros cúbicos, possibilitando a extração de até 20 bilhões de metros cúbicos de água por ano (Ribeiro, 2007), no período de estiagem os habitantes têm muita dificuldade de obter água potável.

A água subterrânea está basicamente disponível em duas grandes camadas: cristalina e sedimentar. A camada cristalina cobre cerca de 70% do território semiárido, estando frequentemente associado ao abastecimento de pequenas comunidades. Porém, esta água tem altas concentrações de sais solúveis que, em muitos casos, a tornam imprópria para consumo humano, por outro lado, sob a camada sedimentar está a água destinada aos principais usos econômicos e fornecimento para populações maiores. Esta camada tem grande potencial hidrogeológico e, por isso, contém o maior volumes de água subterrânea armazenada (INSA, 2011). A população da região utiliza vários métodos de extração de água, tal como a utilização de geradores de energia elétrica movidos a combustíveis fósseis, esses geradores são motores que com o processo de combustão transformam a energia química em energia cinética, mas têm problemas de suprimento e de custo do combustível necessário à sua operação, sua manutenção é frequente e nem sempre feita de forma adequada, reduzindo a vida útil do equipamento, gerando poluição sonora e do ar.

1. A energia fotovoltaicas para a obtenção de água

O uso de sistemas de bombeamento acionados com módulos fotovoltaicos é muito comum. Existem milhares de sistemas em funcionamento nas mais remotas regiões do mundo. Esses sistemas são eficientes, confiáveis, necessitam de pouca manutenção e resolveram o problema de abastecimento de água dessas comunidades com um custo relativamente baixo. Mesmo no Brasil, país em que a tecnologia fotovoltaica está pouco desenvolvida, já existem centenas de sistemas, com um possível aumento significativo nos próximos anos.

Uma característica muito favorável ao uso dessa tecnologia refere-se ao agrupamento de três fatores muito importantes que são: a fonte energética, a radiação solar e a necessidade de água. Geralmente, as regiões mais secas e carentes de água são as mais favoráveis em termos de radiação solar, no caso do semiárido a radiação média é igual a 5,9 kWh/m².dia (ABES,2006). Em épocas de menor radiação solar, a necessidade de água, normalmente, é menor, pois geralmente está em época de inverno onde as precipitações são maiores. Outro aspecto muito favorável dessa aplicação refere-se à possibilidade de armazenamento da água bombeada em vez do armazenamento da eletricidade produzida pelos módulos fotovoltaicos, não necessitando de baterias que aumentariam o custo para a implantação desses módulos. Isso diminui a importância de um grande fator limitante do uso da energia solar que é sua variabilidade no tempo e a necessidade de sistemas de armazenamento para tê-la de forma contínua. Os sistemas fotovoltaicos para o bobeamento de água é formada basicamente pelos componentes: gerador fotovoltaico, equipamento de condicionamento de potência (inversores, controladores, etc), reservatório para armazenar água e grupo de bombas.