DESTILADOR SOLAR: Anelise Destefani 1, Cristiane Tagliari Corrêa 2, Eliseu Elcio Behling 3, Wellington Charles Baifus 4,

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1 DESTILADOR SOLAR: Anelise Destefani 1, Cristiane Tagliari Corrêa 2, Eliseu Elcio Behling 3, Wellington Charles Baifus 4, 1 Orientadora. Engenheira Sanitarista e Ambiental, Mestre Professora do CASCGO; 2 Coorientador. Egenheira Química, Doutora. Professora do CASCGO; 3 e 4 alunos do Curso Técnico de Agropecuária do CASCGO. RESUMO A necessidade de transformar a água do mar ou salobra em água potável está cada vez mais evidente, devido aos grandes problemas ambientais enfrentados pela humanidade. A transformação de água salobra em água destilada surgiu devido a necessidade da população onde é evidente a escasses de água. Neste trabalho apresentaremos um destilador solar, oferecendo uma tecnologia simples e barata e de fácil operação. Trata-se apenas da produção de água doce sem uso de eletricidade, sem uso de produtos químicos e elementos filtrantes. Este equipamento possui forma de meia-água, e suas faces são de vidro para permitir a entrada dos raios solares todo o tempo. Esta pesquisa é muito aplicável, e tem paises que obtém água doce basicamente por esse processo e o Brasil por ser um país tropical, tem todas as condições para promover o desenvolvimento de energias ditas alternativas. O projeto então pode ser usado em regiões que tem carência em obter água potável como é o caso do colégio agrícola, onde a água é um tanto salobra. Palavras-chave: destilador solar; água destilada; qualidade da água. 1 INTRODUÇÃO A água é o constituinte mais abundante da terra constituindo cerca de 70%. Ingrediente essencial da vida, a água é talvez o recurso mais precioso que a terra fornece à humanidade. Quase toda a água do planeta está concentrada nos oceanos. Apenas uma pequena fração (menos de 3%) está em terra e a maior parte desta está sob a forma de gelo e neve ou abaixo da superfície (água subterrânea). Só uma fração muito pequena (cerca de 1%) de toda a água terrestre está diretamente disponível ao homem e aos outros organismos, sob a forma de lagos e rios, ou como umidade presente no solo, na atmosfera e como componente dos mais diversos organismos. Porém, a má distribuição de água doce no planeta, acarreta em regiões que não possuem quantidade suficiente de água doce, além disso, a falta de saneamento, o aumento da população mundial e a poluição são outros fatores comprometedores ao uso dessa água, que

2 2 pode acabar se não forem tomadas medidas para seu uso sustentado e garantia da sua renovação. Uma das alternativas para regiões que possuem escassez de água doce é a utilização de água com alta concentração de sais, como a água salobra e a água do mar e para torná-la potáveis, ou seja, apropriada ao consumo humano, é necessário fazer a dessalinização. O uso deste equipamento torna-se mais viavel devido as excelentes condições de sol e vento em regiões com clima quente. O destilador solar é, sem dúvida, um dos equipamentos de uso simples, além de indiscutível eficiência, na área do atual aproveitamento de energia solar. De manutenção simples, praticamente sem custos operacionais, purifica a água contaminada ou salgada, transformando-a em água adequada para consumo humano e dos animais (STEC PB, 1984). A dessalinização também pode ser conhecida com os nomes de dessalinação ou dessalgação, significando o mesmo. As tecnologias para dessalinização podem ser usadas para diversas aplicações. Segundo Bezerra (2007) a finalidade do destilador solar é a obtenção de água potável partindo da água salobra. Estudos indicam a produção da ordem de 5 litros de água destilada por metro quadrado de destilador por dia, para dias de nenhuma ou pouca nebulosidade ( Nos oceanos esta a principal solução para o atendimento das futuras demandas de água doce, já que são possuidores de 95,5% da água doce existente no Globo Terrestre. Este trabalho tem como objetivo montar um equipamento de destilação solar com tecnologia simples, de fácil operação e barata, além de resgatar uma pesquisa bibliográfica sobre a história do destilador solar, e os diversos modelos usados no mundo todo. 2 MATERIAIS E MÉTODOS Primeiramente foi realizada uma ampla pesquisa bibliográfica sobre os diversos tipos de destiladores solar e sua história. O resgate histórico do destilador solar foi realizado através de leituras de artigos técnicos e materiais disponíveis em meio eletrônico. O destilador solar foi desenvolvido com materiais de fácil aquisição, visando à necessidade da população de baixa renda e montando um sistema de fácil entendimento para a comunidade.

3 3 Materiais utilizados: Vidros: 6 vidros com formas e dimensões diferentes Base: 92,5 cm x 25 cm Frente: 92,5 cm X 22 cm Laterais: 30,5 cm X 24,5 cm X 22,5 cm X 26,5 cm Fundo: 92,5 cm X 30,5 cm Suporte de madeira: 1,30m x 0,40m Mangueira de chuveiro: para conduzir a água do reservatório ao destilador e o mesmo acontece com o receptor. Caneleta: mangueira preta. Reservatórios: de garrafas de água. Silicone: para vedação e colagem dos vidros Calços de madeira: para calçar o suporte, 10cm x 15 cm. Esses são dados da literatura que indicam inclinação e lamina d água ideal: Lamina d água mais adequada é 1cm, para que haja uma boa evaporação da água salobra. Inclinação perfeita 15 com 100% de evaporação. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Levantamento Histórico: Aristóteles, preocupando-se com o problema da qualidade da água, há anos, costumava dizer a seus alunos que "a água salgada, quando passa a vapor se torna doce e o vapor não produz água salgada depois que se condensa". Os alquimistas árabes já usavam a destilação solar para produzir água potável no século XVI. Em 1593, o navegador Sir Richard Hawkins já usava a destilação solar para obter água potável da água do mar em suas viagens aos mares do sul. O primeiro destilador solar moderno foi construído em Las Salinas (Chile) em 1872, por Charles Wilson. Ele consistia de 64 tanques de água (num total de 4.459m2) feitos de madeira pintada de negro com coberturas inclinadas, de vidro. Essa instalação foi usada para suprir 20 mil litros por dia de água potável para animais que trabalhavam nas minas. Após a abertura da região pela chegada da ferrovia, a instalação foi sendo deteriorada até o fim de sua operação em 1912, 40 anos após sua construção.

4 4 No Brasil, as primeiras experiências com destilação solar foram realizadas em 1970, sob os auspícios do ITA-Instituto Tecnológico da Aeronáutica. Em 1987 a Petrobrás iniciou o seu programa de dessalinização de água do mar para atender às suas plataformas marítimas, usando o processo da osmose reversa, tendo esse processo sido usado pioneiramente, aqui no Brasil, em terras baianas, para dessalinizar água salobra nos povoados de Olho D'Água das Moças, no município de Feira de Santana, e Malhador, no município de Ipiara. O custo da dessalinização de água do mar vai se tornando cada vez mais reduzido em seus vários processos: destilação convencional, destilação artificial, eletrodiálise e osmose reversa. Países mais desenvolvidos tecnicamente têm investido maciçamente em pesquisas de dessalinização, destacando-se Inglaterra, E.U.A, França, Israel, Índia, Japão e Alemanha. Atualmente existem usinas em operação no Golfo Pérsico, Espanha, Malta, Austrália e Caribe convertendo 4,8 bilhões de metros cúbicos de água salgada em água doce, por ano. O custo, ainda alto, está em torno de US$ 2,00 o metro cúbico. As grandes usinas, semelhantes às refinarias de petróleo, encontram-se no Kuwait, Curação, Aruba, Guermesey e Gibraltar, abastecendo-os totalmente com água doce retirada do mar. 3.2 Tipos de Destiladores Solares: São muitas as variações de configurações de destiladores convencionais já utilizados em várias partes do mundo. Diferem entre si principalmente nos materiais utilizados, nas geometrias, nos métodos de segurar e apoiar a cobertura transparente e os arranjos para admissão e descarga da água. A Universidade Federal de Santa Catarina desenvolveu um equipamento de destilação solar com o objetivo de fornecer água potável para consumo de pessoas que vivem em locais isolados ou de difícil acesso. Devido as dificuldades de montar toda uma estrutura de abastecimento para locais como esses principalmente no caso de populações indígenas flutuantes, que freqüentemente mudam de lugar,este projeto ganhou uma licitação do Ministério da Saúde (FUNASA) para a produção de água potável através de destilação solar natural,pode-se observar um esquema na figura 01 (UFSC, 2007).

5 5 Figura 01 Esquema do Destilador solar produzido pela UFSC Protótipo Desenvolvido O destilador foi montado com as chapas de vidro coladas com silicone utilizando as medidas citadas anteriormente. A tampa ficou com uma inclinação de 40 à 50. O equipamento foi vedado com silicone e a lateral direita foi perfurada para colocar os reservatórios. A última parte do sistema foi a colocação de uma canaleta para escorrer a água destilada. Para verificação do sistema foi realizado um teste ao sol onde foi observada a evaporação da água. Seu funcionamento é simples, semelhante ao da Figura 2: os raios solares atravessam o vidro que aquecem a água fazendo-a evaporar; a madeira pintada de preto que serve como apoio ajuda na obsorção de calor. Após a evaporação, a água que entra em contato com a tampa condensa ficando líquida novamente e corre pela face de vidro inclinada até uma caneleta que capta essa água destilada. Figura 02 Esquema de funcionamento de um destilador solar (SOARES, 2004)

6 6 4 CONCLUSÃO A operação destes destiladores é muito simples e não requer um alto custo de manutenção ou trabalhadores especializados, apesar de que uma correta manutenção seja fundamental para que eles funcionem adequadamente. O destilador deve ser limpo regularmente para a retirada do sal acumulado no fundo do reservatório, pois uma maior salinidade da água diminui a produção. A limpeza freqüente também é importante para evitar a formação de algas. Uma das principais razões de perdas de calor e conseqüentemente de perda de eficiência são os vazamentos de calor, principalmente em grandes destiladores, sendo assim, o uso de bons selantes (como o silicone) é muito importante. O nível da água no tanque deve ser sempre mantido dentro dos limites adequados, o vidro deve ficar limpo e sem trincas, pois podem resultar em perda de calor. O uso das fontes alternativas de energia, como eólica e a solar, apresenta-se como uma solução para viabilizar a dessalinização em nosso semi-árido, visando o consumo humano e animal e a micro-irrigação, o que propiciaria melhores condições para a fixação do homem no meio rural. Apesar de não termos aplicado estudos para dimensionar a inclinação e expesura da lamina, podemos observar a evaporação e o deslizamento da água para canaleta. A análise de água e outros estudos mais avançados como cálculos de rendimento serão realizados em pesquisas posteriores. 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Água potável. Disponivel em: < Acesso em: Cartilha da água. disponivel em:< Acesso em: Brasil. Fundação nacional de saúde. Caderno de pesquisa em engenharia de saúde pública. Brasília:FUNASA, STAHELIN, M. Departamento de engenharia sanitária desenvolve sistemas para controle da qualidade da água de abastecimento. Revista tecnologia e sociedade. Setembro, 2004 Disponivel em: Acesso em SOARES, C. Tratamento de água unifamiliar através da destilação solar natural utilizando água salgada, salobra e doce contaminada. Dissertação de mestrado, UFSC, 2004.