Melhoria energética no sistema de bombeamento COPASA Cataguases/MG, Brasil
O uso irresponsável dos recursos naturais vem fazendo da espécie humana refém de seus próprios erros. Em particular, o abastecimento público de água, que até há poucos anos era feito por meio de fontes limpas captadas nas encostas e trazidas às comunidades pela ação da gravidade, atualmente depende praticamente na totalidade de bombeamento (Eletrobras 2005). Diante deste panorama o surgimento de opções de uso, que propiciem redução dos gastos energéticos, dentre outros custos, são importantes para o bom atendimento das empresas de saneamento no Brasil e em todo mundo.
As etapas que envolvem um sistema de abastecimento geram grandes intervenções a partir de obras complexas de engenharia e, para continuar a crescer e se desenvolver no ritmo atual, a humanidade deve planejar seu desenvolvimento pautado em preocupações com o binômio água e energia (ONU, 2017; GOŁAŚ; ZARĘBSKA; NOSEK, 2019). Estudos estimam que cerca de 3% do consumo mundial de eletricidade é utilizada em sistemas de abastecimento de água, sendo que 90% deste consumo total provém dos conjuntos motobomba existentes nas estações elevatórias, tanto de água bruta, como para o recalque de água tratada (TSUTIYA, 2001; GOMES, 2004; WATERGY, 2009; SARBU, 2016).
A substituição dos conjuntos motobomba por equipamentos de alto rendimento é uma das práticas mais utilizadas por operadores das companhias de abastecimento. O rendimento destes equipamentos é um parâmetro que indica sua capacidade em converter energia elétrica absorvida da rede em energia mecânica e posteriormente em energia hidráulica. Quanto menores as perdas, maior o rendimento da máquina e, por consequência, menor é a quantidade de energia necessária para executar um determinado trabalho.
A redução do consumo de energia elétrica através da eficiência energética está diretamente atrelada aos motores elétricos que compõem os conjuntos motobomba. No entanto, o termo “eficiência hidroenergética” vem de encontro a somar forças para a melhoria dos sistemas, uma vez que, além da busca por motores com melhores performances, fomenta-se também a utilização de bombas capazes de atingirem rendimentos hidráulicos mais coerentes com a demanda. Em outros termos, a eficiência hidroenergética busca por soluções capazes de reduzir o custo com energia elétrica e, ainda, promover o atingimento de maiores vazões e pressões, por meio de equipamentos de menores potências instalados nas estações elevatórias.
Os conjuntos motobomba anfíbios se apresentam como uma solução disposta a preencher o gap de mercado existente no que se diz respeito a aplicação efetiva da eficiência hidroenergética. A partir da capacidade de operar tanto dentro como fora d’água e do conceito monobloco, todo o volume do fluido bombeado, passa ao longo do motor, garantindo uma excelente troca térmica, sendo uma de suas mais importnates caracteristicas, que auxilia em seu ganho energético. A versatilidade de instalação de tais equipamentos permite a operação em situações hídricas extremas, ocasionando reduções significativas dos impactos ambientais, em gastos com energia elétrica, bem como dispêndios inerentes a manutenção do sistema.
Frente a isso, esse artigo irá avaliar a eficiência hidroenergética da estação elevatória da COPASA em Cataguases, a partir da substituição dos equipamentos de eixo horizontal por conjuntos motobombas anfíbios, focando na elucidação das peculiaridades técnicas, econômicas e socioambientais da tecnologia anfíbia nesta aplicação.
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