DESTILADOR SOLAR COMO ALTERNATIVA AMBIENTAL

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1 DESTILADOR SOLAR COMO ALTERNATIVA AMBIENTAL Isabelle de Souza Cabral Discente do Instituto Superior de Tecnologia de Paracambi / FAETEC -RJ. AntonioCarlos Gonçalves Discente do Instituto Superior de Tecnologia de Paracambi / FAETEC RJ. Adriana Cazelgrandi Torres Docente do Instituto Superior de Tecnologia de Paracambi / FAETEC -RJ. Pedro Senna Rocha Docente do Instituto Superior de Tecnologia de Paracambi / FAETEC RJ. Resumo A água é um recurso fundamental para a vida. No entanto, milhares de pessoas ao redor do mundo não possuem acesso à água limpa e potável devido à má distribuição e irregular disponibilidade desse recurso natural. Como ferramenta que soma às buscas de soluções para essa problemática, está o destilador solar, um dispositivo sustentável e ambientalmente amigável, pelo qual é possível filtrar a água e torná-la própria para o consumo. Desenvolvemos em abril de 2012 um destilador solar como método de purificação de água visando posteriores análises físico-químico-biológicas, além da realização de uma breve abordagem sobre a importância de sua aplicação em áreas de difícil acesso à água limpa e potável. Palavras-chave: Água potável Destilador Solar Funcionamento do sistema. Abstract

2 Water is a fundamental resource for life. However, thousands of people around the world do not have access to clean and potable water due to its poor distribution and irregular availability of this natural resource. As a tool that sums up the search for solutions to this problem, the solar still is a sustainable and environmentally friendly device by which is possible to filter water and make it safe for human consumption. We developed a solar still in April 2012, as a method of purifying unsafe drinking water, aiming the physical-chemical-biological analysis and the realization of a brief approach about the importance of applying it in areas of difficult access to potable and clean water. Keywords:Drinking Water-SolarDistiller-Operatingsystem Introdução Um dos recursos fundamentais para a existência da vida é a água potável, que pode ser consumida sem riscos à saúde, seguindo os padrões de potabilidade, conforme a Portaria do Ministério da Saúde Nº 518/2004. A maior parte da água existente no Planeta, cerca de 97%, está contida nos oceanos e apenas 0,5% dos 3% restantes é de água fresca. A questão é que a água favorável ao consumo está mal distribuída e não é acessível a todos, pois ainda existem muitos locais em que a única água disponível é a salobra. Como consequência, milhões de pessoas permanecem sem acesso à água potável e acabam recorrendo às fontes de baixa qualidade e precárias condições sanitárias (Maluf, 2005). Recentemente, em relatório emitido pela UNICEF (2012), confirmou-se que o mundo alcançou um dos objetivos de desenvolvimento do milênio, reduzir à metade o número de pessoas sem acesso à água potável. No entanto, 783 milhões de pessoas, o equivalente a 11% da população mundial, ainda continuam sem acesso à água que seja adequada ao consumo humano.

3 Nesse sentido, o destilador solar vem se apresentando como uma alternativa eficiente, que permite purificar a água salobra e adequá-la para consumo humano. O processo de destilação já é conhecido há séculos, sendo o primeiro destilador solar moderno 1 construído em Esse sistema pode ser aplicado em regiões carentes, onde geralmente tem-se a utilização de água de poços para suprimento das necessidades pessoais e também em regiões com baixo fornecimento de eletricidade e pouca disponibilidade de água potável. É o caso, por exemplo, de Cabo Verde, na África, onde a água é um recurso escasso e como possível solução aplica-se o destilador solar para geração de água potável e também como instrumento educativo nas escolas (Pilot Project in Cape Verde, 2008). Objetivo Este trabalho teve como objetivo desenvolver um destilador solar como método de purificação de água imprópria para consumo, visando a demonstração para estudantes de ensino médio e superior, para posteriores análises físico-químicobiológicas, além da realização de uma breve abordagem sobre a importância de sua aplicação em áreas de difícil acesso à água potável. Material e Métodos O destilador solar foi desenvolvido no período de 09/04/2012 a 22/04/2012, no espaço do Instituto Superior de Tecnologia IST/Paracambi. O projeto obteve apoio de uma metalúrgica 2 na execução dos processos de modelagem e soldagem para a devida elaboração do sistema de destilação solar. 1 A destilação há muito é considerada uma maneira de transformar a água salgada em água potável, em lugares remotos. Já no século IV a.c. Aristóteles descreveu um método para evaporar água imprópria e então condensá-la para poder ser ingerida. [...]O primeiro destilador solar moderno foi construído em Las Salinas (Chile) em 1872, por Charles Wilson. (Maluf, 2005) 2 O projeto recebeu apoio técnico-operacional da Empresa M.G. Carreira Duque LTDA (Metalúrgica) para montagem do destilador solar.

4 Os equipamentos que compõem o sistema de destilação foram selecionados de acordo com o grau de eficiência, durabilidade e adequação ao conjunto. Sua estrutura física foi baseada no esquema ilustrado na figura 1, que foi adaptada e nela inseridas as medidas reais do destilador solar para melhor exemplificação do sistema. Figura 1 Funcionamento do destilador solar Fonte: Campos, (Adaptado) equipamentos: A montagem do destilador solar foi executada com os seguintes materiais e Cobertura/Teto: A cobertura do destilador foi feita com vidro transparente, devido à facilidade de a radiação solar atravessar o vidro e aquecer a água, aumentando sua taxa de evaporação. Canaleta de Coleta: A canaleta possui a função de coletar a água condensada e direcioná-la para o local de armazenamento. A mesma foi feita com inox, que segundo Maluf (2005) é o material mais indicado para sua constituição. Cuba: A base da cuba é constituída de Inox, material que proporciona maior aquecimento interno, possui flexibilidade, alta resistência à corrosão, baixo custo de manutenção e é 100% reciclável. Isolante Térmico: A função do isolante é diminuir as perdas de calor da água aquecida para o ambiente. Para desempenhar esta função foi utilizada a espuma de poliuretano, localizada abaixo da camada interna de inox da cuba, onde se deposita a água salobra. Vedação do sistema: Com o objetivo de evitar vazamento de água e ajudar a reduzir a perda de calor com o meio, o sistema de destilação foi vedado com

5 cola de silicone (Figura 2), que é um material financeiramente acessível e eficiente em sua função. Recipiente de armazenamento: O recipiente selecionado para armazenar a água destilada foi a garrafa pet, devido a facilidade de adquirir este material e satisfação das necessidades deste trabalho. Na metalúrgica, as ferramentas utilizadas para montagem do destilador foram a prensa de corte para cortar a placa de inox, a máquina viradeira de chapa, para moldar esse material e a pistola de aplicação da cola de silicone. O destilador possui uma inclinação de 0,5 cm em direção ao tubo coletor feito com cobre objetivando a total vazão na captação da água. No que tange a origem dos materiais que compõem o sistema, é importante destacar que parte dos insumos utilizados na construção do destilador solar foi adquirida através da reutilização de alguns resíduos, como a garrafa pet e o vidro, que foram obtidos no próprio espaço do IST Paracambi, e o inox, obtido na metalúrgica entre os materiais inutilizados pela empresa. Tal fato denota outro benefício agregado ao desenvolvimento deste trabalho, que é a possibilidade de reutilizar materiais, que antes seriam destinados a aterros ou lixões, para elaboração de um destilador solar de caráter ambiental e em condições acessíveis. Resultados Ao longo de duas semanas realizaram-se os processos para montagem do sistema, como soldagem do inox, corte e colagem de vidro, como ilustrado na figura 2. Figura 2 Processo de colagem dos vidros.

6 Concluído esse período, a construção do destilador foi finalizada, conforme apresentado na figura 3. Figura 3 Sistema de destilação solar O destilador solar utiliza a energia do sol na forma de calor, permitindo um processo que se vale de efeito estufa, aquecimento natural, para evaporação da água (Mota, 2007). Seu funcionamento assemelha-se ao ciclo hidrológico do planeta, que ocorre, basicamente, através dos processos de condensação, precipitação e evaporação. O vapor d água sobe e se condensa, ao entrar em contato com a cobertura de vidro mais fria. Em seguida, a água já destilada escorre até a canaleta para ser captada pelo recipiente de armazenamento. Este ciclo tem um papel purificador, pois a ideia é de que na fase de evaporação as impurezas sejam deixadas para trás (Harper, 2007). O projeto, inicialmente, tem finalidade pedagógica, para que através da analise detalhada dos fenômenos físicos envolvidos (condução, convecção e radiciação térmica) seja possível ilustrar e explicitar seu funcionamento para fins didáticos. Posteriormente, espera-se direcionar este destilador solar para realização de análises físico-químicobiológicas, visando à obtenção de dados quantitativos. Nesse aspecto, pretende-se avaliar a vazão do sistema, parâmetros como o ph, o grau de turbidez, coliformes totais e fecais, oxigênio dissolvido, dentre outros indicativos da qualidade e potabilidade da água.

7 Considerações Finais Embora seja uma tecnologia antiga, a utilização do destilador solar ainda não é tão bem difundida na sociedade, sendo necessário ampliar o uso e aproveitamento desse sistema, bem como estudos para melhor eficiência do equipamento. Dessa forma, tais informações ratificam a importância de se desenvolver mecanismos que proporcionem a geração de água potável, fato no qual se insere a aplicação do destilador solar, que neste caso retorna ao processo produtivo materiais descartados em lixões, e ainda apresenta um aspecto sócio-ambiental importante para um pais como o Brasil. Referências CAMPOS, M. J. et al. Princípios e Aplicações de Energia Solar.Universidade Federal de Itajubá, HARPER, G. D. J. Solar Energy Projects for the Evil Genius. 50 Build It Yourself Projects, MALUF, A.P. Destiladores Solares no Brasil. Monografia de Pós-graduação. LAVRAS Minas Gerais, MINISTÉRIO DA SÁUDE. Portaria nº 518, de 25 de março de MOTA, A. V. Aproveitamento da Energia Solar no Sistema de Aquecimento de água da Piscina do Ginásio do CCT-UDESC. Joinville-SC, UNICEF World Health Organization Progress on Drinking Water and Sanitation PILOT PROJECT IN CAPE VERDE, 2008.Disponível em Acesso em 19/04/2012.