Etapa 1: Utilização da ferramenta quadro morfológico para o desenvolvimento de um novo equipamento para desinfecção da água através da energia

solar

A primeira etapa consistiu na elaboração do quadro morfológico e a definição dos equipamentos de pasteurização solar da água. Para tanto, foi necessário definir as características do equipamento de pasteurização solar da água a ser utilizado na pesquisa. O equipamento foi desenvolvido visando-se um público alvo específico, comunidades rurais uma vez que não há nenhuma forma melhorada de acesso a água tratada. Todavia, o equipamento poderá ser usado em diversas situações como: condomínios, clubes, acampamentos, situações emergenciais (desastres) etc. Com isso, visando-se a caracterização da comunidade rural quanto ao desenvolvimento do equipamento específico, realizou-se uma pesquisa de campo em oito comunidades rurais para verificar tanto as características sociais quanto o acesso a água para consumo humanos dos mesmos. Dessa forma, o equipamento de pasteurização solar proposto, poderia atendê-los, principalmente em relação ao custo de aquisição dos mesmos.

A figura 9, apresenta a descrição de duas comunidades rurais visitadas. Nos locais, nota-se que o acesso a água em cada um dos locais é distinto. Na propriedade 1 (foto 9a), o acesso dos moradores a água pra consumo humano é feito através de uma lagoa natural (foto 9b), estando sujeitos a diversas fontes de contaminação, principalmente pela divisão da água com animais presentes no mesmo local. Já na propriedade 2 (foto 9c), o acesso é realizado através de um poço aberto ( foto 9d) o que não elimina quaisquer chances da presença de micro-organismos presentes na água para humano. Em todas as comunidades visitadas, não havia nenhuma forma de tratamento prévio da água antes do consumo humano o que, acarreta de acordo com relatos dos moradores efeitos deletérios, principalmente relacionados a doenças diarreicas.

Figura 9: Propriedades Rurais Visitadas

9a) Propriedade Rural 1. 9b) Acesso a água para consumo humano da propriedade rural 1.

9c) Propriedade Rural 2. 9d) Acesso a água para consumo humano da propriedade rural 2.

Na pesquisa de campo realizada nas comunidades rurais, pode-se definir as características sócio econômicas dos locais visitados e com isso, os fatores mais relevantes para o desenvolvimento do projeto de pesquisa em questão. Assim sendo, verificou-se através de entrevistas com moradores do local visitado informações sobre o valor máximo a ser pago por cada unidade familiar (5 pessoas) para o equipamento alternativo de tratamento da água, facilidade ao acesso de insumos para o tratamento de água no local e facilidade de operação de um equipamento alternativo para o tratamento de água. Com isso, definiu-se os fatores mais relevantes a serem levados em consideração para se propor um equipamento a ser utilizado nesses locais como: equipamento de baixo custo, equipamento durável e equipamento de fácil operação e manutenção.

Assim, a Tabela 9, demostra os fatores econômicos e sociais utilizados para a definição dos equipamentos de pasteurização solar da água. Nota-se que a média obtida do valor disponível para cada família na aquisição de um equipamento alternativo para o tratamento de água para consumo humano corresponde R$150,00. Nos locais visitados, devido à distância relevante de centros comerciais, não havia possibilidade de acesso dessas comunidades a insumos que pudessem auxiliar no processo de desinfecção da água para consumo humano. Observou-se também que um fator importante a ser considerado nos locais é a operação e manutenção do equipamento, o qual definiu-se como sendo o ideal nesses locais um equipamento que possuísse uma facilidade de operação e manutenção, uma vez que treinamento complexos nos locais tornariam a implantação do equipamento inviável. É importante ressaltar também que o mais indicado para essas comunidades seria um equipamento portátil, garantindo com isso, a qualidade da água para tais populações, devido a facilidade de instalação do mesmo.

Tabela 9: Fatores econômicos e sociais utilizados para a definição do equipamento de pasteurização solar da água.

Item avaliado Resultados Encontrados

 Valor do Equipamento (Unifamiliar) R$ 150,00 *

 Acesso a Insumos para o tratamento de água Não há possibilidade de Acesso a Insumos

 Operação e Manutenção do equipamento Fácil

* Média obtida através de pesquisa em campo de 8 comunidades rurais.

Após a definição das características econômicas e sociais utilizados para a definição do equipamento de pasteurização solar da água, utilizou-se a ferramenta metodológica para auxiliar no desenvolvimento dos equipamentos de pasteurização da água que foram utilizados no projeto de pesquisa em questão. A ferramenta metodológica escolhida foi o quadro morfológico. Através da utilização desta ferramenta, definiu-se 2 equipamentos portáteis que pasteurizassem a água. O propósito de se utilizar o quadro morfológico para a definição dos pasteurizadores da água para consumo humano, era definir equipamentos que tinham probabilidade de reduzir ou eliminar bactérias do grupo coliformes (totais e fecais), sendo estes de baixo custo, eficientes, duráveis e de fácil operação e manutenção. É importante

ressaltar também que um equipamento portátil como esse é de extrema importância não somente para garantir a qualidade de água para tais população, mas para ser utilizado em situações extremas como no caso de desastres ambientais.

Para o desenvolvimento do equipamento de pasteurização solar da água, verificou-se a necessidade de utilização de uma ferramenta metodológica que auxiliasse nessa tarefa. Para tanto, propôs-se a utilização da ferramenta metodológica quadro morfológico uma vez que, com a utilização dessa ferramenta, foi possível criar uma solução para ser implantada no equipamento de pasteurização solar água.

A utilização do quadro morfológico tem-se mostrado particularmente útil quando o projeto se direciona a novos produtos, extrapolando soluções convencionais e explorando o uso de novos materiais, formas e funções. Sem esta ferramenta, provavelmente o projetista se restringiria a examinar apenas um número reduzido de soluções e combinações, esquecendo- se das demais (BAXTER, 1995).

Para a aplicação do quadro morfológico no desenvolvimento do equipamento de pasteurização solar da água de forma simples (fabricação fácil), seguro (não apresenta problemas no seu funcionamento) e inequívoco (atende as características da comunidade rural: baixo custo, fácil operação e manutenção) foi necessário verificar e estudar os possíveis equipamentos existentes no mercado que tinham como função aquecer a água através da energia solar. Após essa verificação, pode-se criar e propor novas soluções para o mesmo e dessa forma trazer essa solução para ser implantada no equipamento de pasteurização solar da água proposto neste projeto de pesquisa.

Tendo em vista que o quadro morfológico estimula a criatividade através da exploração sistemática de um grande número de possíveis soluções, inicialmente para que fosse possível encontrar o número mais possível de soluções, explorou-se todas as funções relevantes para o funcionamento de um equipamento de aquecedor solar da água. Assim, definiu-se 12 funções para a construção de um equipamento de aquecedor solar da água.

Após a definição dessas funções, iniciou-se uma pesquisa dos materiais existentes disponíveis comercialmente, utilizados para cada uma das funções relevantes para o funcionamento de um equipamento de aquecedor solar da água.

Dessa forma, elaborou-se o quadro morfológico, utilizando-se os parâmetros das funções relevantes para o funcionamento de um equipamento de aquecedor solar da água, de acordo com os equipamentos pesquisados existentes disponíveis comercialmente para a utilização dessas funções (exemplo: tubulação de cobre, tubulação em PVC e mangueira de alta pressão). Assim, foi possível ampliar o conhecimento das etapas envolvidas no

aquecimento da água e observar quais soluções são viáveis no processo de desinfecção da mesma, sendo este o objetivo da utilização do quadro morfológico.

Após a elaboração do quadro morfológico, realizou-se a análise de cada componente utilizado. Para tanto, selecionou-se 16 indústrias brasileiras de aquecedor solar com o intuito de analisar e identificar quais materiais eram utilizados de acordo com cada função do equipamento de aquecedor solar da água na fabricação dos mesmos. Verificou-se então, quais as alternativas para o aquecimento da água mais utilizadas e traçar as novas soluções e/ou inovações para aquecimento da água. Após a elaboração do quadro morfológico com a análise de cada componente, pode-se definir o equipamento que era mais indicado para a pasteurização solar da água para consumo humano a ser implantado em pequenas comunidades.

3.2 Definição dos equipamentos de pasteurização solar da água e Instalação no