Equipamento inovador para monitorar a qualidade da água doce em represas e reservatórios
Item
Título para divulgação do texto
Equipamento inovador para monitorar a qualidade da água doce em represas e reservatórios
Título original da pesquisa
Desenvolvimento de Sistemas de Suporte à Decisão no Gerenciamento de Reservatórios de Abastecimento Público e Hidrelétricas
Imagem de capa
Revisão de texto
Autores do texto original
Fonte(s) Financiadora(s)
Resumo
Foi proposto nesta pesquisa, a utilização de um equipamento batizado de Sistema de Monitoramento de Água em Tempo Real (SMATER), e já patenteado no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) que possa monitorar a qualidade da água doce.
Tipo
Projeto de pesquisa
O que é a pesquisa?
Águas de represas hidrelétricas e de reservatórios para abastecimento público somam hoje, no território brasileiro, um volume de 1.000 quilômetros cúbicos (isto é, o volume de água que preenche um cubo com 1.000 quilômetros em cada aresta).
Tal volume de água represada artificialmente necessita, naturalmente, de monitoramento. Faltam, porém programas e equipamentos aplicáveis a reservatórios diferentes entre si, do ponto de vista econômico e social.
Por isso, pesquisas para desenvolver sistemas de gerenciamento das águas represadas já estão em curso no Brasil, inclusive despertando o interesse internacional.
Um dos subprodutos mais interessantes deste esforço dos pesquisadores brasileiros foi o protótipo de um equipamento batizado de Sistema de Monitoramento de Água em Tempo Real (SMATER), e já patenteado no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI).
O equipamento é uma estação inteligente, na verdade uma sonda, instalada numa plataforma ancorada e que transmite dados, via rádio, para um computador colocado na estação de controle da barragem. O equipamento mantém os operadores informados, em tempo real, sobre quaisquer variações na qualidade da água.
A base da concepção do SMATER é uma sonda móvel automatizada. Ela foi desenvolvida na Aqualogos, empresa incubada na Fundação ParqTec, de São Carlos (SP).
O tipo de controle em tempo real, possibilitado pelo equipamento, permite que medidas preventivas sejam tomadas antes da ocorrência de problemas mais graves, como falta de oxigênio, por exemplo. Dessa forma é possível bombear mais oxigênio ou abrir as comportas de uma represa, evitando uma mortandade generalizada dos peixes.
Tal volume de água represada artificialmente necessita, naturalmente, de monitoramento. Faltam, porém programas e equipamentos aplicáveis a reservatórios diferentes entre si, do ponto de vista econômico e social.
Por isso, pesquisas para desenvolver sistemas de gerenciamento das águas represadas já estão em curso no Brasil, inclusive despertando o interesse internacional.
Um dos subprodutos mais interessantes deste esforço dos pesquisadores brasileiros foi o protótipo de um equipamento batizado de Sistema de Monitoramento de Água em Tempo Real (SMATER), e já patenteado no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI).
O equipamento é uma estação inteligente, na verdade uma sonda, instalada numa plataforma ancorada e que transmite dados, via rádio, para um computador colocado na estação de controle da barragem. O equipamento mantém os operadores informados, em tempo real, sobre quaisquer variações na qualidade da água.
A base da concepção do SMATER é uma sonda móvel automatizada. Ela foi desenvolvida na Aqualogos, empresa incubada na Fundação ParqTec, de São Carlos (SP).
O tipo de controle em tempo real, possibilitado pelo equipamento, permite que medidas preventivas sejam tomadas antes da ocorrência de problemas mais graves, como falta de oxigênio, por exemplo. Dessa forma é possível bombear mais oxigênio ou abrir as comportas de uma represa, evitando uma mortandade generalizada dos peixes.
Como é feita a pesquisa?
O equipamento começa a fazer a leitura de dados na superfície da água e desce gradativamente até a profundidade máxima, fazendo leituras a cada 25 centímetros.
O programa da sonda prevê então um intervalo de 15 minutos, após o qual o aparelho sobe, do fundo para a superfície, fazendo novas leituras.
Depois desse trajeto, há novo intervalo, de meia hora, e o circuito recomeça. Os sensores instalados na sonda permitem medir, sempre em tempo real, 11 parâmetros diferentes das condições físico-químicas da água, como temperatura, pH (acidez), oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez, potencial de óxido-redução, nutrientes (nitrato, nitrito, amônia e cloreto), clorofila, etc. Por isso, a sonda é chamada de multiparâmetro.
A idéia de dotar a sonda de mobilidade (deslocado-se numa “coluna” de água) deveu-se à necessidade de monitorar os parâmetros da água em diversas profundidades. Equipamentos concorrentes não apresentam esta capacidade, e nem autonomia, monitorando a água em profundidades fixas, a partir de barcos, ou fixados em profundidades pré-estabelecidas.
Sobre a plataforma na qual a sonda SMATER está instalada, existe ainda uma estação climatológica, com sensores que medem a direção do vento, a umidade relativa do ar e a temperatura. Desse modo o sistema permite estabelecer relações entre a temperatura do ar e a da água, a velocidade e a direção do vento, etc.
O conjunto de dados fornece assim uma visão vertical completa e dinâmica do sistema (represa, rio, reservatório). Um programa de computador fornece as coordenadas para a sonda fazer a pesquisa prevista e outro interpreta os dados.
Essas informações, associadas a dados específicos para cada represa ou reservatório, permitem viabilizar soluções que melhorem a qualidade da água em bacias hidrográficas inteiras.
Em caso de acidentes, como uma contaminação por algum agente poluente, a alteração química causada pela carga poluidora que invade o rio ou represa é detectada pelos sensores da sonda, permitindo aos operadores agir imediatamente, controlando as comportas, etc.
O programa da sonda prevê então um intervalo de 15 minutos, após o qual o aparelho sobe, do fundo para a superfície, fazendo novas leituras.
Depois desse trajeto, há novo intervalo, de meia hora, e o circuito recomeça. Os sensores instalados na sonda permitem medir, sempre em tempo real, 11 parâmetros diferentes das condições físico-químicas da água, como temperatura, pH (acidez), oxigênio dissolvido, condutividade, turbidez, potencial de óxido-redução, nutrientes (nitrato, nitrito, amônia e cloreto), clorofila, etc. Por isso, a sonda é chamada de multiparâmetro.
A idéia de dotar a sonda de mobilidade (deslocado-se numa “coluna” de água) deveu-se à necessidade de monitorar os parâmetros da água em diversas profundidades. Equipamentos concorrentes não apresentam esta capacidade, e nem autonomia, monitorando a água em profundidades fixas, a partir de barcos, ou fixados em profundidades pré-estabelecidas.
Sobre a plataforma na qual a sonda SMATER está instalada, existe ainda uma estação climatológica, com sensores que medem a direção do vento, a umidade relativa do ar e a temperatura. Desse modo o sistema permite estabelecer relações entre a temperatura do ar e a da água, a velocidade e a direção do vento, etc.
O conjunto de dados fornece assim uma visão vertical completa e dinâmica do sistema (represa, rio, reservatório). Um programa de computador fornece as coordenadas para a sonda fazer a pesquisa prevista e outro interpreta os dados.
Essas informações, associadas a dados específicos para cada represa ou reservatório, permitem viabilizar soluções que melhorem a qualidade da água em bacias hidrográficas inteiras.
Em caso de acidentes, como uma contaminação por algum agente poluente, a alteração química causada pela carga poluidora que invade o rio ou represa é detectada pelos sensores da sonda, permitindo aos operadores agir imediatamente, controlando as comportas, etc.
Qual a importância da pesquisa?
Quanto melhor a qualidade da água, maior seu potencial de uso pela sociedade. Porém recuperar a qualidade de águas deterioradas é caro. O tratamento de água deteriorada é quase 13 vezes mais caro que o custo de manter a água preservada.
Recuperar 1.000 metros cúbicos de água suja custa cerca de 25 dólares. Manter a qualidade do mesmo volume de água limpa custa dois dólares. Os gastos de manutenção de turbinas de hidrelétricas aumentam 20% devido ao excesso de corrosão.
Sistemas de monitoramento, com sensores, como os da sonda SMATER, permitem que os responsáveis pelos sistemas hídricos decidam com antecedência o que fazer. Em situações normais, é só na estação de tratamento, após a água chegar à estação, que muitas decisões cruciais tem de ser tomadas.
A nova sonda foi desenvolvida em parceria com o Instituto Internacional de Ecologia (IIE), entidade especializada em pesquisa e produtos relativos à qualidade da água, e que atua junto a empresas de abastecimento e administradoras de represas.
Entre os usuários da sonda conta-se a Investco, em Tocantins, que administra a represa do Lajeado. O produto dessa pesquisa tem grande potencial de mercado, já que os mananciais brasileiros não passam por controles rígidos de qualidade, principalmente com relação aos efluentes industriais.
Recuperar 1.000 metros cúbicos de água suja custa cerca de 25 dólares. Manter a qualidade do mesmo volume de água limpa custa dois dólares. Os gastos de manutenção de turbinas de hidrelétricas aumentam 20% devido ao excesso de corrosão.
Sistemas de monitoramento, com sensores, como os da sonda SMATER, permitem que os responsáveis pelos sistemas hídricos decidam com antecedência o que fazer. Em situações normais, é só na estação de tratamento, após a água chegar à estação, que muitas decisões cruciais tem de ser tomadas.
A nova sonda foi desenvolvida em parceria com o Instituto Internacional de Ecologia (IIE), entidade especializada em pesquisa e produtos relativos à qualidade da água, e que atua junto a empresas de abastecimento e administradoras de represas.
Entre os usuários da sonda conta-se a Investco, em Tocantins, que administra a represa do Lajeado. O produto dessa pesquisa tem grande potencial de mercado, já que os mananciais brasileiros não passam por controles rígidos de qualidade, principalmente com relação aos efluentes industriais.
Área do Conhecimento
Ciências Biológicas
Palavras-chave – Entre 3 a 5 palavras
Sistema de Monitoramento, Água doce, Hidrelétricas, Barragem
Portuguesa
Sistema de Monitoramento
Portuguesa
Água doce
Portuguesa
Hidrelétricas
Portuguesa
Barragem
ODS
ODS 6: Água Potável e Saneamento
ODS 14: Vida na Água
Referência da Pesquisa Original
ARANTES, João Durval Júnior. Desenvolvimento de Sistemas de Suporte à Decisão no Gerenciamento de Reservatórios de Abastecimento Público e Hidrelétricas. 2003.
Material Complementar
Água no Século XXI, enfrentando a escassez. José Galízia Tundisi. Ed. Rima, 2003
Data da publicação do texto de divulgação
May 11, 2003
