Sistema solar de purificação de águas

  • Autor
  • Maria Clara Moreira Bonfim
  • Co-autores
  • Raimundo Nonato Lima Júnior
  • Resumo
  • Sistemas de purificação de água de baixo custo que não demandam energia elétrica são estratégias fundamentais para promover acesso a água de qualidade a centenas de famílias brasileiras. Nesta perspectiva, o objetivo geral do presente trabalho foi desenvolver um sistema solar de tratamento de águas salinas de baixo custo e que possa ser utilizado por famílias que exploram fontes alternativas de abastecimento como poços, cacimbas e cacimbões. A versão atual do equipamento proposto, construída após diversos estudos de prototipagem (https://bit.ly/aquasolis), apresenta quatro compartimentos interligados: (I) uma câmara de aquecimento solar, que serve como reservatório de água bruta a ser evaporada e tratada,  (II) um condensador feito de latinhas de alumínio, pois facilitam trocas de calor e resfriamento do sistema, (III) uma torre heliotérmica, pensada para criar uma pressão negativa no sistema e promover arraste das moléculas de água da câmara de aquecimento até o sistema de condensação e (IV) um sistema de remineralização (mineral balls), que visa adequar a concentração de minerais às especificidades de uma água potável destinada ao consumo humano. Todas as partes que compõem o protótipo, denominado AQUA SOLLIS, foram montadas com materiais tipicamente encontrados na construção civil ou que são de fácil aquisição (vidro transparente, canos de PVC, madeirite, pregos, resinas minerais, dentre outros). A ideia central da proposta é permitir que um usuário qualquer possa construir seu próprio sistema solar de tratamento de águas salinas, conforme manual de montagem elaborado pela equipe (https://bit.ly/manualaquasolis). Os resultados obtidos até o presente momento são promissores, tendo sido observada uma redução de 95% da condutividade elétrica da água tratada (este parâmetro está diretamente ligado à presença de sais na água) e uma taxa de produção mínima de aproximadamente 0,4Lágua tratada/Lágua salgada/12h. Estimamos que dois sistemas de tratamento sejam capazes de suprir as demandas hídricas diárias de uma pessoa de porte mediano, considerando apenas a ingestão direta da água, na proporção de 35 mL/Kgcorporal. A eficiência da remoção de microrganismos, mensurada pelos ensaios da ausência/presença de coliformes totais e fecais (ensaio do substrato cromogênico), mostrou uma redução de 100% de todos os coliformes após 48h de funcionamento do protótipo. Em dias de forte insolação, resultados significativos de eliminação de microrganismos puderam ser observados já nas primeiras 24h de funcionamento do protótipo. A indução dos sucessivos ciclos de aquecimento solar e resfriamento noturno podem explicar os fenômenos físico-químicos e biológicos responsáveis pelo tratamento contínuo da água contida no sistema. A pasteurização solar pode explicar a alta taxa de mortalidade de coliformes já nas primeiras horas de funcionamento do protótipo. Buscamos agora desenvolver uma estação de monitoramento da qualidade da água tratada na plataforma arduíno, que terá como principais funções acompanhar as variações de condutividade elétrica, ligada diretamente à eficiência da dessalinização, e turbidez, que poderá mostrar a necessidade de limpeza ou correções técnicas/estruturais no sistema.

     

     

  • Palavras-chave
  • Dessalinização solar, Pasteurização solar, Tratamento de águas, Prototipagem
  • Área Temática
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