71 DESTILADOR SOLAR DE BAIXO CUSTO
PROJETO CONSTRUTIVO
BRUNO CESAR ITO VARGAS1, CAIO ELIAS SILVEIRA1, CONRADO DE AVILA COSSA2 & MÁRCIO KEIITI YOSHIDA*1
¹ Curso de Graduação – Faculdade de Engenharia Elétrica e Computação - FEEC/UNICAMP ² Curso de Graduação – Faculdade de Engenharia Mecânica - FEM/UNICAMP
*E-mail do autor correspondente: marciokyoshida@gmail.com
RESUMO: Este trabalho consiste em projetar, construir e testar um destilador solar, usando-se apenas componentes de baixo custo, acessíveis a toda a população e de fácil montagem, que permite qualquer pessoa obter água pura através de água salobra e um dia ensolarado sem custo algum. Nossa meta foi bater em custo ou eficiência produto Watercone , disponível na internet (que custa R$289 e produz cerca de 1,5L por dia). Obtivemos que a eficiência obtida pelo presente projeto foi consideravelmente menor do que o Watercone , mas o custo foi mais baixo.
PALAVRAS CHAVE: Água; dessalinização; dessalinizador. LOW-COST SOLAR DISTILLER
ABSTRACT: This experiment consists of projecting, building and testing a solar distiller. Using just low cost components, accessible to the entire population and easy to make, allowing anyone to obtain pure water through salt water and a sunny day, without any operacional cost. Our goal was to beat in cost or efficiency a product available in the internet that costs R$289 and produces 1.5L per day.
KEYWORDS: Water; desalinization; desalinizator. INTRODUÇÃO
A obtenção de água potável, muitas vezes e por diversos fatores, pode ser uma tarefa difícil. Além disso, a economia e seu uso consciente são temas cada vez mais abordados nos dias atuais. Pensando em como contribuir nessa tarefa, de modo mais fácil e de menor custo possível, quisemos projetar e construir um equipamento de destilação de água, que utilizasse somente a energia solar, e a partir de água salinizada, obtermos água livre de sais e impurezas, próprio para consumo.
O princípio de funcionamento não envolve aspectos complexos, de forma que a
discussão central é em como o aparato dever ser construído. Seu funcionamento é baseado no processo de destilação, que consiste na evaporação da água impura em um recipiente fechado, seguido da condensação desse vapor e, por fim, recolhimento desta água, já purificada.
O aparelho possui o formato de pirâmide de base retangular, feito de plástico acrílico, acoplado a uma base em forma de paralelepípedo, que receberá água salinizada. O calor do sol será responsável pela evaporação dessa água, que ao bater nas paredes internas da pirâmide, irá condensá-la. Nas paredes internas,
72 posicionadas o mais baixo possível, acoplaremos
calhas que guiarão o fluxo de água pura para um recipiente externo armazenador.
Nossa motivação é criar um produto barato e de fácil montagem, cujo custo/benefício supere o dos produtos disponíveis no mercado atualmente.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para facilitar visualização, organizamos os materiais utilizados na Tabela 1:
Tabela 1 – Lista de Materiais e Custo
MATERIAL CUSTO
(R$)
Tubo de Cola Epóxi A/B 10g 12,90
Chapas de Acrílico 15,00
Caixa Organizadora 10,00
Fita Silvertape 45mmX5mm 8,00
Silicone Neutro 280g Brascola 17,00
Mangueira 10,00
Ferramentas Diversas ---
Garrafas Plásticas ---
TOTAL 72,90
Primeiramente, montamos o “telhado” de acrílico. Marcamos com canetas com o tamanho desejado (23cm x 35cm e 15,5cm x 35cm) e cortamos as placas com a serra de fita. Em seguida, colamos as placas nas devidas posições com a cola epóxi como mostrado na Figuras 1 e na Figura 2.
Figura 1 – Construção do Telhado
Figura 2 – Construção do Telhado
Em seguida, cortamos a mangueira em duas partes, uma com 35cm e outra com 50cm, cortamos a menor no sentido do comprimento para fazermos as calhas do nosso projeto e então as fixamos dentro da caixa com a fita silvertape.
Com as calhas instaladas, colocamos o “telhado” de acrílico sobre a caixa e vedamos com silicone, como mostrado na Figura 3. Para finalizar, ligamos as calhas com a mangueira cortada com a fita silvertape, vedando com silicone, mostrado na Figura 4.
73 Figura 3 – Acoplamento Base + Telhado
Figura 4 – Acoplamento Base + Telhado + Mangueira
Com o equipamento pronto, podemos testá-lo. Primeiro ligamos as garrafas plásticas na mangueira para verificarmos a quantidade de água que será purificada. Em seguida, enchemos o reservatório de água e colocamos o aparelho no telhado da casa de um dos integrantes do grupo, vedamos o orifício da caixa com papel filme e deixamos por aproximadamente 24 horas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a montagem do destilador solar como citado acima, o grupo optou por realizar quatro dias de testes para que se pudesse chegar a alguma conclusão comparando com outros modelos já existentes de mercado como Watercone . Os testes foram realizados com o protótipo construtivo fixado no telhado de uma residência em um local onde houvesse incidência de luz solar durante a maior parte do dia.
Para que fosse possível observar os resultados, colocaram-se, na caixa reservatória, aproximadamente 20 litros de água encanada (foi realizada a troca dessa água em todos os dias de realização dos testes). Porém, no quarto dia de testes (realizado dia 01/12/2011) ocorreu um temporal em Barão Geraldo que, além de não se enquadrar em um dia ensolarado como imaginado, danificou o projeto devido aos fortes ventos e à chuva de granizo. A parte danificada foi a frente do telhado de acrílico, assim permitindo a entrada de uma grande quantidade de água na caixa reservatória e impedindo uma análise precisa sobre este dia de teste.
Após os quatro dias de testes foram obtidos os seguintes resultados, apresentados na Tabela 2. A temperatura média analisada foi relativa ao período de exposição ao Sol, enquanto que a eficiência foi calculada dividindo a quantidade de Litros destilados pela quantidade de Litros colocados.
74 Analisando o projeto do Watercone ,
observou-se que a produção de “água fresca” por dia corresponde entre 1L e 1,5L, considerando a
Tabela 2 – Dados Coletados pelos em 4 dias do mês de novembro e dezembro de 2011
irradiação solar em Casablanca no Marrocos, assim obtendo uma eficiência de aproximadamente 40%. O Watercone é produzido com Makrolon, um policarbonato que é completamente biodegradável, e sua expectativa de vida é por volta de cinco anos, com o custo de aproximadamente R$289.
Comparando os dispositivos, pudemos observar que a eficiência obtida pelo projeto do grupo é consideravelmente menor do que o Watercone , mas o custo do nosso projeto é mais baixo. O que pode ser levado em conta a favor do projeto proposto é que a incidência solar em Casablanca é muito maior do que em Campinas, o que pode causar uma diferença grande na evaporação.
Outro fator que possa ter influenciado negativamente o projeto é que, no Watercone , não há nenhum obstáculo para o vapor de água atingir o cone, enquanto no protótipo proposto
existem as laterais da caixa que podem reter o vapor embaixo das canaletas, reduzindo a eficiência da evaporação para o telhado de acrílico.
CONCLUSÃO
Embora seja uma das fontes mais limpas, a energia solar ainda necessita de intenso avanço tecnológico no que diz respeito ao seu aproveitamento. Desenvolvimento de materiais com melhor desempenho na condução de calor, utilização de métodos mais eficientes de captação de energia e mecanismos de transmissão energética são alguns dos inúmeros desafios que esse ramo ainda proporciona. Pode-se concluir, também, que, apesar de a obtenção de energia por essa fonte não propiciar emissão de gases poluentes, desmatamentos ou outros fatores de impacto tradicionais, a fabricação dos dispositivos também utiliza produção industrial, o que evidencia a inexistência de métodos de obtenção de energia 100% sustentáveis.
O grupo pode observar que, além da necessidade de uma manufatura com excelente acabamento (para otimizar o escoamento de água pelas laterais do dispositivo), para que se atinja alto desempenho, é necessário levar em consideração as questões ambientais do local de instalação, de forma a evitar desperdícios ou mesmo danos ao dispositivo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AL-HINAI, H.; AL-NASSRI, M. S.; JUBRAN, B. A. Parametric investigation of a double-Dia
Temperatura Volume (L)
Média (°C) Usado Destilado Eficiência
24 27 20 0,65 3,25%
27 30 20 0,8 4%
29 26 20 0,5 2,5%
75 effect solar still in comparison with a
single-effect solar still desalination. 2002, p.75-83.
BEZERRA, M. A. S.; MELO, J. L.S.; MELO, H N. S.; JUCÁ, T. D. A. Estudo das taxas de evaporação em destilador solar duas águas com inclinação de 20º e 45º. 2001. Universidade Federal da Paraíba – UFPB. CARVALHO, S.H.V. Dessalinização de águas
salobras a partir de energia solar. 2003. Universidade Federal de Alagoas - LASSOP. LONGHIN, S.R. Construção de um
dessalinizador solar. 2002. CEFET-GO/UCG.
MAGE WATERMANAGEMENT: MAGE SOLAR DESALINATION. Disponível em <http://www.watercones.com/>. Acessado em 31/10/2011.
DESTILADOR SOLAR. Disponível em <https://www.youtube.com/watch?v=p0owL2 meaMM&feature=related>. Acessado em 31/10/2011.
WATER SOLAR FRESH WATER.
Disponível em
<http://www.reuk.co.uk/Watercone-Solar-Fresh-Water.htm>. Acessado em 31/10/2011. CLIMATEMPO – PREVISÃO DO TEMPO.
METEREOLOGIA E NOTÍCIAS EM
TEMPO REAL. Disponível em
<http://www.climatempo.com.br/>. Acessado pela última vez 01/12/2011
