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Aquecedores solares de baixo custo: alternativas tecnológicas e sociais eficientes

O que é a pesquisa

Pesquisadores brasileiros filiados à Sociedade do Sol (SoSol) - uma ONG de caráter socioambiental, atuante no Centro Incubador de Empresas Tecnológicas (Cietec), localizada no Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), no campus da Universidade de São Paulo (USP) - desenvolvem projetos de modelos de aquecedores solares para populações de baixa renda.

Os equipamentos são capazes de fornecer a maior parte da energia térmica consumida pelo chuveiro elétrico, promovendo sensível economia energética, doméstica e nacional. Além deste fato, a energia solar é ecologicamente limpa, ao contrário da energia proveniente das novas usinas termoelétricas, em fase de implantação, que causam poluição local e aquecimento planetário.

No Brasil, diante da necessidade da busca de práticas tecnológicas e sociais na área de energia solar e renovável, estes equipamentos surgem para auxiliar na redução da demanda elétrica nacional, visto que cerca de 7 a 10% de toda a energia gerada no país é consumida em, aproximadamente, 50 milhões de chuveiros elétricos ligados todos os dias.

Como é feita a pesquisa

Os cientistas desenvolvem desde sua entrada no Cietec, em janeiro de 1999, dois modelos de aquecedores de baixo custo. Os conceitos já tinham sido idealizados para a Conferência Mundial para o Meio Ambiente e Desenvolvimento (ECO 92) no Rio de Janeiro, com o incentivo do Sebrae (Serviço Brasileiro Apoio às Micro e Pequenas Empresas), que apresentou o primeiro protótipo do aquecedor na feira industrial que ocorreu paralelamente ao Congresso da ECO 92.

O Modelo 1, mais conhecido e denominado Aquecedor Solar de Baixo Custo, ou ASBC, é um aquecedor solar típico, que funciona com coletores solares e reservatório térmico. Os coletores são manufaturados pelo usuário a partir de um material denominado forro alveolar (forrinho PVC ou divisórias PVC), contando com reservatório térmico de caixa de água, isolado com materiais disponibilizados ao usuário a custo zero. Este modelo aquece de 150 a 250 litros de água por dia a uma temperatura de 45 a 55°C, com preço final variável de R$ 80,00 a R$ 160,00 por unidade familiar.

O Modelo 2, destinado à população rural carente, para ter o preço reduzido cerca de R$ 15,00 a unidade foi simplificado ao máximo. O resultado de 5 anos de tentativas levou à elaboração de um grande reservatório (tipo almofada), soldado eletronicamente em filme PVC flexível. Este modelo aquece de 150 a 200 litros de água por dia, a uma temperatura de 35 a 48°C, dependendo da latitude de sua aplicação. O modelo foi fabricado experimentalmente, com apoio financeiro da indústria Sansuy Plásticos, e entregue às prefeituras, para repasse às famílias necessitadas, visando a gerar conforto e redução de consumo de lenha.

A disseminação e a divulgação dos resultados desta pesquisa têm sido realizadas mediante a sensibilização de instituições e entidades ligadas à população carente (escolas de ensino fundamental e médio, secretarias de prefeituras municipais, equipes de mutirões, entidades assistenciais etc.). A meta tem sido formar, por meio do Centro de Irradiação Tecnológica da Sociedade do Sol, o maior número possível de disseminadores e divulgadores da nova e simples tecnologia solar.

Quanto às instruções de montagem do ASBC, na homepage da Sociedade do Sol, os pesquisadores disponibilizam, gratuitamente, para download um manual de instruções de manufatura e outro sobre dúvidas e sugestões. Estes manuais são destinados à montagem e instalação de aquecedores experimentais em ambiente familiar, por cooperativas, mutirões, dentre outros, sem objetivo de produção em escala industrial para comercialização.

O projeto tem demonstrado sua viabilidade técnica e econômica. Os manuais são constantemente atualizados, com o retorno das informações provenientes dos montadores dos aquecedores de todo o Brasil. Este modelo de produção e disseminação de informação poderia, grosso modo, ser denominado Linux Solar.

Importância da pesquisa

Em primeiro lugar, a pesquisa foi adaptada às condições meteorológicas, habitacionais e aos usos da população brasileira, todas distintas das de países do primeiro mundo, fornecedores das técnicas de fabricação dos aquecedores solares nacionais.

O projeto leva em conta a constante presença do Sol e as temperaturas médias diárias altas (estado que permite o uso de coletores muito simples), a existência das caixas de água (acarretando baixas pressões e equipamentos simples e baratos), a difusão do chuveiro elétrico e o hábito de amplas camadas da população brasileira, de construírem suas próprias casas (no processo do "faça você mesmo"), barateando a produção de moradias e minimizando custos industriais.

No Brasil, há cerca de 32 milhões de casas e 4 milhões de apartamentos com chuveiros elétricos. A meta da equipe de pesquisadores tem sido oferecer, a cada família, a possibilidade de vir a ter seu aquecedor solar, montado pelo sistema do "faça você mesmo" com materiais de fácil obtenção nas lojas da construção civil.

Do ponto de vista ambiental, a utilização de aquecedores solares contribui com a diminuição do ritmo de aumento da temperatura da camada atmosférica, através da redução das emissões de gás carbônico, provenientes de usinas termoelétricas.

Do ponto de vista econômico-social, o projeto resulta em maior integração, cidadania e autoestima para as famílias envolvidas em sua implementação e as estimulam em sentir orgulho de produzir energia de forma autônoma, com parcial independência de distribuidoras energéticas.

Do ponto de vista da comunidade científica e tecnológica internacional, o projeto incentiva o Brasil a "fazer sua lição de casa", levando o que existe no território em abundância – luz e energia solar – a praticamente 100% da população. A postura séria diante de assuntos que tratam as energias renováveis é uma porta a mais para os investimentos financeiros internacionais e da manutenção de um estado favorável ao país.

Finalmente, o projeto se destaca pelo grande potencial de geração de empregos despertando, ao mesmo tempo, respeito à natureza e senso de civilidade na população atendida. A difusão de alternativas tecnológicas e sociais eficientes para a utilização de recursos naturais realizada pela Sociedade do Sol, bem como a massificação de um conjunto de atitudes positivas, em prol do uso de aquecedores solares de baixo custo em casas brasileiras, torna incontestável a relevância deste Projeto.

Texto de divulgação científica publicado em 09 de dezembro de 2002.
Texto revisado em 08 de julho de 2008.

Outras informações
- A Sociedade do Sol, no desenvolvimento de suas atividades, obteve os seguintes resultados:

1. Implantação do Centro de Irradiação Tecnológica para ensinar como montar aquecedores solares, atendendo desde pequenas residências a grandes usuários de água pré-aquecida. Informações sobre datas e custos podem ser obtidas pelo endereço eletrônico secretaria@sociedadedosol.org.br. Complementando os serviços prestados por este Centro, a Sociedade do Sol conta com um Serviço de Consultoria para assuntos relacionados a calor ambiental em edificações. Essa consultoria, também, auxilia usuários a projetar seus aquecedores, quando suas especificações extrapolam a tecnologia oferecida nos manuais de construção. A este serviço, ainda, inclui interessados em instalar empresas de revenda para kits de materiais do ASBC.

2. Implementação do Centro de Estudos de Desidratação e Secagem de Produtos Agrícolas, considerando que o pequeno agricultor brasileiro dificilmente tem acesso aos dispositivos para secagem e desidratação de produtos agrícolas. Este Centro visa a desenvolver equipamentos de baixo custo, que permitam dar sobrevida às safras e viabilizem a comercialização nos momentos economicamente mais oportunos ou vantajosos. A Sociedade do Sol realiza revisão da literatura mundial para as experiências práticas no campus do Ipen-USP.

3. Instalação experimental do ASBC em 100 entidades assistenciais, considerando que estas arcam com altas despesas de energia elétrica para aquecer os banhos de seus assistidos. A Sociedade do Sol tem buscado apoios institucionais para levar água quente solar a cerca de 15mil destes assistidos. O resultado final consiste em uma economia cerca de R$ 1.400.000,00/ano em energia para estas entidades, ou R$ 90,00/ano por assistido.

4. Desenvolvimento de novos coletores solares:
4.1 Coletor solar de baixo custo profissional: em parceria com Agência de Energia Elétrica (Aneel) e uma distribuidora de energia, a Sociedade do Sol desenvolve um novo tipo de coletor, a ser fabricado industrialmente, para atender diversos segmentos como motéis, indústrias, clubes, piscinas etc. Sua durabilidade está projetada para 15 anos, suportando maior temperatura que o coletor ASBC tradicional de PVC. Este projeto associativo inclui o desenvolvimento de guias práticos, como o manual de projeto e instalação de grandes aquecedores solares e o manual de manufatura industrial do coletor solar profissional.

4.2 Coletor de mangueira termoplástica: para validar a crença popular, de que uma mangueira de jardim cheia de água e exposta ao sol consiste em uma boa forma de aquecer água, a Sociedade do Sol desenvolveu um ASBC completo baseado nesse conceito.