ANÁLISE ECONÔMICA DA UTILIZAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA. Eduardo Cohim (1) & Ana Garcia (2) (1) Prof. Mestre do Curso de Engenharia Ambiental da FTC e Pesquisador da Rede de Tecnologias Limpas UFBA; ecohim@ufba.br (2) Mestranda em Engenharia Industrial PEI-UFBA Resumo Os mananciais mais próximos à zona urbana, tornam-se insuficientes ou tem sua qualidade comprometida devido ao aumento da demanda gerado pelo crescimento populacional e pelo processo de industrialização, tornando necessário buscar maiores volumes em áreas cada vez mais distantes. Este estudo objetivou a avaliação econômica da implantação de sistemas residenciais para captação e utilização de água de chuva. A partir dos resultados verificou-se que a escolha do reservatório influencia de forma significativa o custo do sistema de utilização de água pluvial, e que, quanto maior a parcela da demanda destinada para água de chuva menor o custo do m³ produzido pelo sistema, independente do tamanho do reservatório adotado. Introdução A coleta e utilização de águas pluviais pode ser considerada como uma fonte substitutiva para a água de abastecimento público, porém sua utilização necessita de estudos acerca da viabilidade e eficiência no atendimento das demandas a que será destinada observando as características locais. Segundo alguns autores o reservatório representa o item mais oneroso do sistema de captação e utilização de água pluvial devendo, portanto ser dimensionado de forma bastante criteriosa. Material e Métodos Neste estudo foi adotada planilha eletrônica (COHIM et. al., 2007)[1] que simula a utilização de água pluvial, a partir de dados de precipitação diária, área de captação, consumo e volume de reservação adotado. Foram utilizados dados diários de precipitação, do período de 1999 a 2007, da estação pluviométrica operada pelo CPTEC, localizada em Salvador. Nesta análise Foi considerada uma residência fictícia com área de telhado de 100m², 4 habitantes e consumo per capita de 120litros/pessoa.dia. Buscando avaliar o atendimento do sistema a diferentes demandas, considerou-se que parcelas, variando de 20litros/pessoa.dia até todo o consumo, poderiam ser atendidas com água de chuva. Visando avaliar a viabilidade de utilização do sistema para diferentes faixas de consumo foi também considerado o consumo per capita de 160 litros/pessoa.dia.
O custo do sistema levou em consideração preços de material e mão de obra praticados em Salvador. O atendimento a demanda para água de chuva foi transformado em economia na conta de água. Para esta análise foram consideradas as tarifas cobradas pela concessionária local. Para determinar a amortização mensal do investimento foi utilizada a equação 1: T (1 Tx) (1) Amort Ct Tx T 1 Onde: Ct é o custo total do sistema; Tx é a taxa de juros (1 Tx e; ) T é o tempo de depreciação do sistema instalado. Para esta analise foi adotado T= 240 meses e Tx=0,9% ao mês. O custo do metro cúbico de água produzido pelo sistema foi determinado pela razão entre a amortização mensal (Amort) e o volume médio mensal de água substituída por água de chuva, para os vários cenários simulados, comparando os resultados encontrados. Resultados e Discussão A partir da analise dos resultados das simulações e das curvas Atendimento a demanda (figura 01), Custo de implantação do sistema (figura 02) e Redução na conta de água segundo Volume do reservatório adotado, verifica-se que aumentado o volume de reservação o usuário terá um incremento sempre crescente no investimento a ser realizado, entretanto, a redução no consumo de água e no valor da conta pago à concessionária, não crescem na mesma proporção. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% Demanda Atendida (M I) Transbordo/Prod. Do Telhado (M I) Demanda Atendida (M II) Transbordo/Prod. Do Telhado (M II) y = 0,11ln(x) + 0,45 R² = 1,00 30% 20% 10% 0% 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 Volume do Reservatório (m³) Figura 01. Atendimento a demanda destinada a água de chuva segundo volume do reservatório adotado.
R$ 3.000 Volume do Reservatorio versus Custo do sistema R$ 2.500 R$ 2.000 Custo R$ 1.500 R$ 1.000 R$ 500 R$ - y = 312,69x + 1078,34 R 2 = 0,98 0 1 2 3 4 5 6 Volume (m³) Figura 02. Custo do sistema segundo Volume do reservatório adotado. Analisando o gráfico Custo do m³ produzido segundo Demanda para água de chuva, figura 03, verifica-se que quanto maior a parcela da demanda destinada para água de chuva menor o custo do m³ produzido pelo sistema, independente do tamanho do reservatório adotado. Observa-se ainda que o reservatório de maior capacidade (5m³) apresentou o maior custo por m³ produzido, independente da demanda para água de chuva considerada. Porém, o reservatório menor (0,5m³) não representou o menor valor. Athayde Júnior e colaboradores (2008) [2] ao avaliar o aproveitamento de água pluvial em residências, verificaram que este seria economicamente viável apenas para residências de alto padrão e consumo. 12,00 Custo do metro cúbico (R$) 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 500 1000 1500 2000 3000 5000 0,00 0 20 40 60 80 100 120 140 Demanda para água de chuva (litros/pessoa.dia) Figura 03. Custo do m³ produzido segundo demanda destinada para água de chuva (CP: 120L/hab.dia)
Já para cenários futuros de tarifas, a implantação desses sistemas representa uma alternativa economicamente viável independente do padrão residencial. Os autores avaliaram ainda que, para o padrão popular, reservatórios de acumulação com capacidade reduzida apresentam maiores razões benefício/custo e menores períodos de retorno. Comparando os resultados encontrados para um consumo per capita de 120litros/dia (figura 04), o que enquadraria esta família na faixa de até 15m³ mensais, e para consumo per capita de 160litros/dia (figura 05), o que a enquadraria na faixa maior que 15 até 20m³ mensais, verifica-se que, em ambos os casos, aumentando a parcela da demanda destinada para água de chuva o tempo de amortização do sistema tende a diminuir. Porém no primeiro caso, CP= 120litros/pessoa.dia, verifica-se que a partir de determinado ponto os tempo de amortização se igualam, mesmo ampliando a demanda, verificado pela superposição das curvas. Tal fato deve-se a mudança na faixa de consumo que ocorre com a economia de água proporcionada pela implantação do sistema. Ou seja, ao atingir o padrão de 10m³/mês esta família passaria a pagar o valor mínimo. Assim, independente do incremento na redução do consumo de água, este não seria refletido no valor da conta paga. 450 400 350 Tempo de Amortecimento (meses) 300 250 200 150 100 50-20 40 60 80 100 120 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Volume do Reservatório (litros) Figura 04. Tempo de amortização segundo volume do reservatório adotado e demanda destinada para água de chuva. (CP: 120L/hab.dia) O mesmo não ocorre para um consumo per capita de 160 litros/pessoa.dia, pois este não alcançaria a faixa mínima, de forma que a redução no consumo, gerada pela ampliação da demanda atendida com água de chuva, continuaria refletindo na redução da conta de água. Verifica-se ainda que o tempo de amortização do investimento é menor para a residência que se enquadra na faixa de maior
consumo, e conseqüentemente de maiores tarifas. Assim, de acordo com o consumo médio mensal e com a estrutura tarifária, a utilização de um sistema de captação de água de chuva pode apresentar período de amortização do investimento mais ou menos longo, influenciando a viabilidade econômica da utilização de água de chuva. 450 400 Tempo de Amortecimento (meses) 350 300 250 200 150 100 50-0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Volume do Reservatório (litros) 20 40 60 80 120 160 Figura 05. Tempo de amortização segundo volume do reservatório adotado e demanda destinada para água de chuva. (CP: 160L/hab.dia) A partir destas informações identifica-se que a estrutura tarifária, com a determinação de faixa de consumo mínimo, praticado pelas concessionárias não estimulam a redução no consumo de água, mostrando-se como uma barreira a ações que visem o uso racional da água. Num cenário em que se fortaleçam as medidas de gestão da demanda com reconhecimento do viés fortemente social do sistema de abastecimento de água, o consumo mínimo para efeito de tarifação cairia para algo em torno de 5 ou 6 m 3, caindo, também, a tarifa que seria elevada para as faixas de consumo superiores. Assim, espera-se, haveria uma tendência à redução no consumo excessivo de água e no uso de fonte alternativas. Conclusões A partir das simulações efetuadas, conclui-se que a captação e utilização de águas pluviais se apresenta como uma alternativa viável de acordo com as características de consumo, tarifa e custo dos sistemas. Sua utilização necessita de estudos acerca da viabilidade econômica e eficiência no atendimento aos usos a que será destinada, evitando a implantação de projetos inadequados que comprometam os aspectos positivos da alternativa. Referências
[1] COHIM, E; GARCIA, A. P. A; KIPERSTOK, A. (2007). Captação direta de água de chuva no meio urbano para usos não potáveis. In: Anais do 24º Congresso de Engenharia Saitária e Ambiental, 24, Belo Horizonte. Rio de Janeiro: ABES, 2007. 13p. CD-ROM [2] ATHAYDE JÚNIOR, G. B.; DIAS I. C. S.; GADELHA, C. L. M.. (2008) Viabilidade econômica e aceitação social do aproveitamento de águas pluviais em residências na cidade de João Pessoa. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 8, n. 2, p. 85-98, abr./jun. 2008. ISSN 1678-8621