SISTEMAS INTEGRADOS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA PLUVIAL E BOMBEAMENTO SOLAR: AVALIAÇÃO SIMPLIFICADA NACIONAL DE VIABILIDADE TÉCNICA PARA AS CAPITAIS BRASILEIRAS
DOI:
https://doi.org/10.46421/sispred.v4.8189Palabras clave:
Captação de água pluvial, Bombeamento solar, Nexo água-energia, Viabilidade técnica, Sistemas descentralizados de água, BrasilResumen
Este estudo apresenta uma avaliação abrangente da viabilidade técnica de sistemas integrados de captação de água pluvial e bombeamento solar para abastecimento off-grid nas 27 capitais brasileiras. Superando lacunas de análises anteriores focadas em cidades isoladas ou critérios únicos, a pesquisa introduz uma estrutura inovadora de avaliação dual que analisa simultaneamente segurança hídrica e confiabilidade energética com parâmetros padronizados. Utilizando dados climáticos históricos e modelagem hidroenergética, as cidades foram classificadas em três categorias: Excelente (18.5%), Bom (48,1%) e Marginal (33,3%). Os resultados demonstram que 66,7% das capitais atingem viabilidade técnica, com destaque para as regiões Norte/Nordeste devido a padrões pluviométricos e de irradiação solar favoráveis. A análise revela requisitos de armazenamento entre ‘sem armazenamento’ (cidades excelentes) e 12,5 m³ (casos marginais), com razões de confiabilidade energética solar superiores a 10x a demanda de bombeamento em 18 capitais. Este trabalho avança estratégias descentralizadas de abastecimento hídrico ao fornecer uma metodologia replicável para avaliação integrada de sistemas água-energia, oferecendo subsídios críticos para políticas públicas regionais e otimização de investimentos em infraestrutura em áreas vulneráveis às mudanças climáticas.
Descargas
Citas
ABNT. (2019) NBR 15527 - Aproveitamento de água de chuva de coberturas para fins não potáveis - Requisitos. Rio de Janeiro.
ANA. (2025) HidroWeb: Sistema de Informações Hidrológicas. Obtido de https://www.snirh.gov.br/hidroweb/apresentacao
Castier, M., e de Barros Barreto, P. (2023) Economic attractiveness of domestic rainwater harvesting in Brazilian cities. Discover Water, 3(1), 9. doi:10.1007/s43832-023-00033-1
Chong, W. T., Fazlizan, A., Poh, S. C., Pan, K. C., e Ping, H. W. (2012) Early development of an innovative building integrated wind, solar and rain water harvester for urban high rise application. Energy and Buildings, 47, 201–207. doi:10.1016/J.ENBUILD.2011.11.041
Cocco, G. M., Grigoletto, F. B., Scherer, L. G., e de Camargo, R. F. (2022) Modeling and Control of Hydro-PV Hybrid Power System with Three-Phase Three-Leg Split-Source Inverter. Journal of Control, Automation and Electrical Systems, 33(5), 1563–1575. doi:10.1007/S40313-022-00911-4/METRICS
da Rocha Santos, F., e Urbanetz, J. (2022) Rain Water Treatment by Ultraviolet Radiation Using Photovoltaic Energy. Brazilian Archives of Biology and Technology, 65, e22220079. doi:10.1590/1678-4324-2022220079
da Silva, M. B. M., Brandão, I. A. de P., e Ribeiro, M. M. R. (2022) Feasibility, seasonality and reliability of rainwater harvesting in buildings of a university in Campina Grande, Paraíba. RBRH, 27, e17. doi:10.1590/2318-0331.272220210127
da Silva Neto, V., Corrêa, F. V., Caminha, A. R., Pinto, P. R. F., da Silva, M. A., Thebaldi, M. S., e de Deus, F. P. (2024) Practical design of reservoirs for rainwater use in buildings in Brazil: behavioural analysis and modelling. Water Supply, 24(4), 1005–1023. doi:10.2166/ws.2024.066
Damasceno, J. H. B., Oliveira, E. V. S. V., Pereira, F. F., e Duan, Z. (2023) Assessment of Precipitation Deficit in the São Francisco River Basin From 1998 to 2018. Revista Brasileira de Meteorologia, 38. doi:10.1590/0102-77863810017
Ferreira da Costa, J. M., Silveira, C. S., Vasconcelos Júnior, F. das C., Marcos Junior, A. D., da Silva, M. V. M., Ramos, S. F. C., Porto, V. C., Souza Filho, F. de A., e Martins, E. S. P. R. (2022) The water, climate and energy nexus in the São Francisco River Basin, Brazil: an analysis of decadal climate variability. Hydrological Sciences Journal, 67(1), 1–20. doi:10.1080/02626667.2021.1985124
Ferreira, L. V. dos S., França Neto, J. M. de, Ribas, L. V. da S., Alcântara, L. R. P. de, Santos Neto, S. M. dos, Antonino, A. C. D., e Coutinho, A. P. (2020) Analyzes methods of ABNT NBR 15527/2007 for sizing rainwater water reservoirs in municipalities in the semiarid pernambucano in Brazil. Research, Society and Development, 9(8), e409985102. doi:10.33448/rsd-v9i8.5102
Gesualdo, G. C., Oliveira, P. T., Rodrigues, D. B. B., e Gupta, H. V. (2019) Assessing water security in the São Paulo metropolitan region under projected climate change. Hydrology and Earth System Sciences, 23(12), 4955–4968. doi:10.5194/hess-23-4955-2019
Ghisi, E., Colasio, B. M., Geraldi, M., e Teston, A. (2017) Rainwater Harvesting in Buildings in Brazil: A Literature Review. Proceedings 2018, Vol. 2, Page 186, 2(5), 186. doi:10.3390/ECWS-2-04955
Haji, M., Namany, S., e Al-Ansari, T. (2024) Strengthening resilience: decentralized decision-making and multi-criteria analysis in the energy-water-food nexus systems. Frontiers in Sustainability, 5, 1367931. doi:10.3389/FRSUS.2024.1367931/XML/NLM
Martins, F. R. [UNIFESP], Pereira, E. B., Gonçalves, A. R., Costa, R. S., Lima, F. J. L. de, Ruther, R., Abreu, S. de L., Tiepolo, G. M., Pereira, S. V., e Souza, J. G. de. (2017) Atlas brasileiro de energia solar 2. ed. Atlas brasileiro de energia solar. doi:10.34024/978851700089
Protogeropoulos, C., e Pearce, S. (2000) Laboratory evaluation and system sizing charts for a ‘second generation’ direct PV-powered, low cost submersible solar pump. Solar Energy, 68(5), 453–474. doi:10.1016/S0038-092X(00)00005-0
Souza Cruz, I., Esteves Batista, N., e Cesar Marques De Carvalho, P. (2022) Renewable Hybrid Systems for water pumping: a review. IEEE Latin America Transactions, 20(10), 2263–2274. doi:10.1109/TLA.2022.9885164