Sistema de reúso duplo da água de chuva é inovação da USP São Carlos

Viabilidade do projeto de automação foi comprovada na casa do criador da tecnologia, professor Eduardo Simões, do ICMC

De olho em uma eventual crise hídrica e disposto a possibilitar a seus alunos pôr em prática algumas das lições transmitidas em sala de aula, o professor Eduardo Simões, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), da Universidade de São Paulo (USP), câmpus de São Carlos, projetou e instalou em sua casa sistema inédito de automação.

A partir do duplo reúso de água da chuva, o conjunto usa uma cisterna enterrada no solo com capacidade de até 5 mil litros. Esse volume consegue oferecer, durante o ano inteiro, banhos gratuitos e quentes na banheira, cujo aquecimento é solar. A água consumida na higiene pessoal será reutilizada para irrigar o jardim de 400 metros quadrados da residência.

Docente do Departamento de Sistemas de Computação do ICMC-USP, o professor revela ter utilizado equipamentos simples no projeto, como calhas, canos e uma bomba elétrica para elevar a água da cisterna para a caixa-d’água no telhado, de onde ela é redistribuída para as descargas nas privadas dos banheiros e diversas torneiras. O restante da casa continuará sendo atendido pelo sistema municipal de abastecimento.

Premissa

Construída entre os anos de 2010 e 2011 em um condomínio residencial, a casa da família de Simões foi projetada por ele, engenheiro elétrico com doutorado em robótica, com o auxílio de um engenheiro civil. Sua última inovação, o sistema de irrigação automatizado, foi tema do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) do aluno Tiago Tapparo, apresentado no ICMC em novembro.

Além da colaboração de Tiago, o projeto abarca mais nove TCCs e projetos de iniciação científica de estudantes de graduação da USP São Carlos, orientados por Simões, dos cursos de Ciências da Computação, Sistemas de Informação, Engenharia de Computação e Engenharia Elétrica. “Os desafios impostos a eles eram reais, todos com a mesma premissa: possibilitar a economia e o uso racional da água”, explica.

Prática

Em seus projetos, os estudantes receberam apoio de órgãos públicos de fomento. Os custos de compra e de instalação dos equipamentos, por estarem em uso em sua casa, foram bancados por ele próprio.

“Os alunos tiveram de pesquisar e desenvolver soluções funcionais, seguras e esteticamente agradáveis nas áreas de hidráulica, robótica, controles de motores, acionadores, programação, leitura de sensores de umidade, entre outros temas”, explica o docente. “O resultado final foi um conjunto completo de automação, incluindo software, hardware e parte mecânica, com peças modeladas e produzidas em impressora 3D, utilizadas para encaixar o sistema de motorização dos aspersores”, explica.

Artificial

No sistema de irrigação, uma câmera monitora o jardim o ano inteiro. As informações colhidas alimentam uma rede neural, por meio de inteligência artificial, concebida para irrigar somente as áreas mais secas e amareladas do gramado e canteiros, especialmente no período entre abril e outubro. “O sistema, inteligente, foi programado para aprender quando e quais locais deve molhar”, informa.

O acionamento dos quatro aspersores do jardim está condicionado à medição da umidade do solo. Essa aferição, realizada por um conjunto de sensores, consegue identificar se choveu nas últimas horas e qual foi o volume de água captado. A variável seguinte, antes da tomada de decisão de acionar ou não a irrigação, considera nos cálculos a previsão do tempo para os próximos três dias, dado coletado de modo automático pelo sistema na internet.

Se a possibilidade de chover for igual ou superior a 85%, o sistema não é acionado. “A grama pode esperar até a chegada natural da água”, esclarece Simões. Entretanto, se a probabilidade de chover for de até 30%, a irrigação artificial será acionada. Quando a previsão de chuva oscila na faixa intermediária, entre 30% e 85%, o sistema calcula a quantidade exata de água a ser aspergida na grama.

Econômico

De todo o sistema, a única parte em processo de patenteamento no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi) é o conjunto de aspersores robotizados. Há expectativa de concluir essa etapa até o final do ano que vem. “O investimento total foi de R$ 4 mil, porém, pode-se amortizar esse montante em aproximadamente quatro anos, considerando- se a economia mensal de R$ 100 na conta de água”, esclarece.

A calha custou R$ 500; a cisterna R$ 1,5 mil (mão de obra inclusa); a caixa-d’água extra para a água da chuva R$ 300; os dispositivos eletrônicos e os processadores R$ 400 (o computador central custou R$ 150); o encanamento R$ 400; os aspersores e os servomotores R$ 400; e o material de consumo e outros itens, R$ 300. O sistema permite poupar R$ 300 na conta de água nos meses mais frios e secos; e, em média, R$ 120 nos mais quentes e chuvosos.

De acordo com o professor, o conjunto instalado de captação de água tem vida útil de no mínimo 50 anos e não exige mão de obra especializada para a sua construção e instalação. “Pode-se adaptá-lo para áreas rurais, inclusive com redução de custos”, observa. “Interessados em saber mais sobre o sistema ou quem pretende construir projetos autossustentáveis similares em prédios e condomínios deve entrar em contato com o ICMC-USP”, observa Simões (ver serviço).

Serviço

Departamento de Sistemas de Computação do ICMC-USP
Telefone (16) 3373-9333
E-mail ssc@icmc.usp.br

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 12/07/2017. (PDF)

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