Bombeamento fotovoltaico com conversor de freqüência para irrigação no Semiárido

certificada 2015

Instituição
Instituto Piauí Solar
Endereço
Av. Presidente Costa e Silva, 560 - Oeiras Nova - Oeiras/PI
E-mail
piauisolar@gmail.com
Telefone
(89) 9415-8967
Responsáveis pela tecnologia
NomeTelefoneE-mailRedes Sociais
ALBEMERC MOURA DE MORAES(89) 9415-8967albemerc@bol.com.brhttps://www.facebook.com/albemerc.moraes https://twitter.com/albemerc
Resumo da Tecnologia

A presente tecnologia social tem como objetivo a utilização da energia solar fotovoltaica para o bombeamento de água, possibilitando a irrigação por gotejamento de uma pequena área no Semiárido brasileiro. O diferencial desse projeto (único no Piauí) é a utilização de um dispositivo nacional para acoplar os painéis fotovoltaicos a uma motobomba nacional trifásica, barateando o sistema e facilitando a manutenção e troca de equipamentos. Além disso, a comunidade e a escola local foram envolvidas no processo de transferência tecnológica. Dessa forma, a comunidade beneficiada pode apropriar-se melhor dessa tecnologia e motivar outras comunidades a buscarem soluções semelhantes.*{ods6},{ods7}*

Tema Principal

Energia

Tema Secundário

Recursos Hídricos

Problema Solucionado

A comunidade Exu está localizada a 45 km da sede do município de Oeiras e possui cerca de 80 famílias. A principal atividade econômica é a agricultura de subsistência. A piscicultura , apicultura, ovinocaprinocultura e a pecuária extensiva são outras atividades desenvolvidas na região. A comunidade foi eletrificada no ano de 2004, porém, segundo moradores locais a energia elétrica fornecida é de baixa qualidade, apresentando interrupções frequentes. O abastecimento de água é realizado a partir de três poços tubulares equipados com motobombas monofásica e mantidos pela prefeitura municipal. Praticamente todos os moradores possuem água encanada em suas residências. Contudo, o uso produtivo nos períodos de estiagem é inviabilizado pois a água disponibilizada só atende as tarefas domésticas. Nesse sentido, o projeto foi pensado para o atendimento hídrico comunitário para fins produtivos. Foi utilizado um poço tubular não equipado localizado em uma área comunitária não eletrificada. Esse poço foi então equipado com um sistema fotovoltaico de bombeamento que permite a irrigação por gotejamento de uma área de plantio.

Objetivo Geral

Utilizar a energia solar fotovoltaica para o bombeamento de água, com tecnologia nacional, possibilitando a irrigação por gotejamento de uma pequena área no Semiárido brasileiro, envolvendo os pequenos agricultores, alunos e professores da escola local.

Objetivo Específico

Implantar e avaliar um sistema fotovoltaica de bombeamento de água para uso na irrigação no semiárido brasileiro, considerando aspectos tecnológicos e de gestão; Capacitar a comunidade na utilização da tecnologia solar fotovoltaica de bombeamento; Desenvolver kits didáticos para facilitar o processo de capacitação; Envolver a escola local no processo de transferência tecnológica; Difundir a opção fotovoltaica de bombeamento como alternativa viável para atender a demanda hídrica produtiva em regiões semiáridas. Realizar oficinas de capacitação e transferência tecnológica; Desenvolver materiais didáticos apropriadas a realidade local; Realizar ações de educação ambiental com o apoio da escola local.

Descrição

O projeto foi desenvolvido, entre os anos de 2011 e 2014, na Comunidade Exu, localizada a cerca de 40 km da sede do município de Oeiras. Contou com o apoio do Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (LSF/IEE/USP) e instituições locais. O sistema implantado é composto por gerador fotovoltaico (1.200 Wp), conversor de frequência nacional, motobomba trifásica nacional (1 CV), 2 caixas d’água (2,5 m³) e sistema de irrigação por gotejamento.O sistema funciona da seguinte forma: o gerador fotovoltaico converte a radiação solar em energia elétrica que alimenta a motobomba submersa (60 m), a água é então bombeada para um reservatório, que, por gravidade segue para outro reservatório próximo da área de plantio; nessa fase ocorre o processo de irrigação por gotejamento, possibilitando a irrigação localizada das culturas escolhidas. A primeira etapa do projeto refere-se à escolha da comunidade e ao estabelecimento de estratégias de implantação/gestão. Após a escolha da comunidade, foram realizadas reuniões entre as entidades envolvidas e a comunidade escolhida. Nessa etapa, anterior à implantação do sistema, foram colhidas informações gerais referentes à comunidade, à fonte de água, à demanda de água requerida, dentre outras. Após essa etapa inicial, foram estabelecidas estratégias de implantação do projeto. Com isso, foram firmadas parcerias entre entidades locais e instituições de pesquisa consolidadas para a realização do projeto. A equipe do LSF/IEE/USP sugeriu a utilização de um SFB com conversor de frequência (CF), a fim de viabilizar o uso de motobomba nacional. Passou-se ao dimensionamento e aos testes dos equipamentos. Em maio de 2012, foi instalado o gerador fotovoltaico, composto por 10 módulos ligados em série. Na ocasião, foram realizadas algumas medidas com o intuito de parametrizar o CF com as características específicas do local de instalação. Posteriormente, o CF e a motobomba foram transportados do LSF/IEE/USP, em São Paulo (SP), para a localidade Exu, em Oeiras (PI). Em junho de 2012, realizou-se a instalação da motobomba a 40 m de profundidade e o sistema começou a operar. Porém, o poço baixou seu nível dinâmico e foi necessário reposicionar a motobomba a uma profundidade de 60 m. Inicialmente, 12 famílias manifestaram interesse em participar do projeto, sendo definido, a princípio, o cultivo em horta comunitária. Todavia, devido a problemas interpessoais, esse acordo foi descumprido e outras soluções foram buscadas. Como alternativa foi sugerido pelo CEFAS o cultivo em quintais produtivos, onde cada família cuidaria de sua própria área de cultivo. Em julho de 2012, ocorreu, na comunidade, um curso de horticultura promovido pelo CEFAS. Duas áreas foram, então, preparadas para o plantio, todavia, somente em uma delas ocorreu de fato a colheita, na área de Seu Jacinto. Nessa área, cerca de 2 mil m², foi produzido, inicialmente, através da irrigação por gotejamento melancia e, em seguida, abóbora. Sabe-se que a introdução de uma nova tecnologia, especialmente em comunidades tradicionais, requer uma abordagem interdisciplinar. Nesse sentido, o envolvimento no projeto de diversas instituições com vários profissionais tenta suprir essa lacuna. A capacitação dos usuários e técnicos locais, a criação de uma associação de usuários e a implantação de um sistema de gestão do sistema são apontadas como etapas essenciais nesse processo. Além disso, é fundamental a contextualização da metodologia empregada na capacitação dos usuários locais, aproveitando os conhecimentos prévios dessas populações, que, em geral, possuem baixa escolaridade. O processo de transferência tecnológica é, portanto, complexo e longo, devendo, assim, envolver ao máximo todos os beneficiados com o projeto e os agentes externos parceiros. O planejamento para o processo de transferência tecnológica levou em consideração a experiência anterior com SFB na comunidade, bem como a interação da comunidade e as instituições locais parceiras do projeto. Tendo em vista o caráter demonstrativo dessa iniciativa e com o objetivo de maximizar os seus resultados foram desenvolvidos, em 2013 e 2014, os projetos extensionista denominados “Ações de Capacitação e Difusão da Tecnologia Solar Fotovoltaica para Acesso à Água no Semiárido Piauiense” e "Educação ambiental contextualizada no semiarid ".Assim, envolveu-se a participação da escola da comunidade Exu e usuários do SFB com ações de capacitação e demonstrações, bem como outras escolas do município de Oeiras. Além disso, através de seminários e visitas técnicas, outras instituições com atuação no semiárido piauiense foram informadas dos benefícios e limitações do uso da tecnologia fotovoltaica para o acesso à água na região. Dentre as ações desenvolvidas, objetivando uma melhor introdução da tecnologia na comunidade, foi desenvolvido um kit didático de bombeamento fotovoltaico. O kit didático foi confeccionado com matérias de baixo custo.

Resultado Alcançado

O uso do sistema fotovoltaico de bombeamento para fins produtivos foi uma definição coletiva definida nas primeiras reuniões na comunidade, tendo em vista que os envolvidos no projeto já possuíam água encanada em suas residências. Cursos de capacitação foram realizados na comunidade com apoio de instituições locais para possibilitar a produção agroecológica utilizando sistema de irrigação por gotejamento. Isso possibilitou melhorias na renda e qualidade de vida dos envolvidos, permitindo a diversificação do cultivo e a alimentação familiar. O excedente da produção foi comercializado na própria comunidade. Entre fevereiro e novembro de 2014, foram utilizados 330 m³ de água para irrigar a área de plantio e regar manualmente árvores frutíferas e plantas medicinais. Nesse intervalo de tempo foram produzidos e comercializadas melancias e abóboras, possibilitando um lucro familiar estimado em R$ 1500,00 por safa. Todavia, o resultado mais expressivo desse projeto foi a propaganda positiva da tecnologia fotovoltaica na região, principalmente, após a veiculação nacional de uma reportagem televisiva, o que motivou diversas instituições e pessoas a conhecerem a experiência através de visitas técnicas. Além disso, instituições governamentais e não governamentais manifestaram interesse em implantar sistemas fotovoltaicos de bombeamento semelhantes para o suprimento da demanda hídrica em suas respectivas linhas de atuação. Além disso, o projeto proporcionou um despertar crítico dos alunos, professores e demais envolvidos das potencialidades dessa tecnologia social para sua região, proporcionando resultados positivos na qualidade de vida e melhorias na renda dos pequenos agricultores.

Locais onde a Tecnologia Social já foi implementada
Cidade/UFBairroData da implementação
Oeiras / PiauíExu06/2012
Público-alvo da tecnologia
Público alvo
Adolescentes
Adulto
Agricultores
Agricultores Familiares
Alunos do ensino básico
Alunos do ensino fundamental
Produtores rurais - Pequenos
Professores do ensino básico
Professores do ensino fundamental
Recursos materiais necessários para implementação da tecnologia

Os dados do sistema implantado dependem das características locais da fonte de água e da demanda hídrica, para o sistema implantado na comunidade Exu foram utilizados: 10 módulos fotovoltaicos de 120 Wp; 01 Motobomba nacional (1 CV); 01 Quadro elétrico com o conversor de frequência nacional e equipamentos de proteção elétrica; 02 Caixas de água Estrutura de suporte do gerador fotovoltaico Fios elétricos e Tubulação de água; Kits de irrigação por gotejamento;

Valor estimado para a implementação da tecnologia

O projeto foi realizado totalmente através de doações e trabalho voluntário dos envolvidos, mas estima-se um custo de cerca de R$ 20.000 a R$ 30.000 de material.

Instituições parceiras na tecnologia
Instituição parceiraAtuação na tecnologia social
Laboratório de Sistemas Fotovoltaicos / USPApoio técnico laboratorial ao projeto, bem como através da doação da motobomba e do conversor de frequencia
CEFASCapacitação em horticultura
Secretária Municipal de Agricultura de OeirtasDoação dos kits de irrigação e da caixa d'água
Anexos da tecnologia
LegendaArquivo/Download
Artigo em desenvolvimento sobre o projetoBaixar
Endereços eletrônicos associados à tecnologiaDepoimento Livre

“Se a gente depender só da chuva no nosso sertão a gente não consegue produzir nada... hoje eu planto macaxeira, abobora, melancia, cheiro verde, tudo irrigado com água do kit de energia solar... melhorou muito aqui”. Seu Jacinto, pequeno agricultor, um dos beneficiados com o projeto. "Foi um aprendizado para vida inteira... gostei muito do projeto... hoje a gente sabe o que é energia solar... a importância da água e do meio ambiente". Maria, aluna da Escola Sítio Nacional (comunidade Exu, Oeiras, Pi)