O Projeto Água Viva é uma proposta teórica de engenharia ambiental que busca criar um sistema sustentável capaz de coletar, purificar e reutilizar a água proveniente do solo, da umidade e das chuvas. Utilizando uma rede de pequenos tubos subterrâneos e fontes de energia renovável.

Arquivos do Projeto

Materiais Necessários

• PEAD (Tubos).
• Polietileno e Fibra de Vidro (Reservatório).
• Bombas de Água de Baixa Potência.
• Microaspersores e Válvulas.
• Sensores de umidade, luminosidade, volume de água e temperatura.
• Painéis fotovoltaicos de 100W a 300W, dependendo da necessidade energética.
• Arduino ou Raspberry PI para controle automatizado.

Ferramentas Necessárias

• Trena, régua metálica e nível de bolha (ou laser)
• Serra manual e serra tico-tico (para cortes pequenos em polietileno/fibra)
• Serra copo (para abrir entradas de tubos no reservatório)
• Furadeira/parafusadeira com brocas para metal, madeira e plástico
• Chaves de fenda e Phillips diversas
• Conjunto de chaves de boca e combinadas (8 mm a 24 mm)
• Alicate universal, de pressão e de bico
• Martelo de borracha e de aço
• Rebitador manual e rebites de alumínio/inox
• Grampos tipo “C” para fixações temporárias
• Lixas (grãos 60–220) e lima metálica
• Selante e pistola aplicadora (silicone, PU ou epóxi)
• Estilete de precisão
• Escada dobrável
• Marcadores permanentes e lápis de carpinteiro
• Chave de grifo (média e grande, 8"–18")
• Alicate prensa PEAD (para conexões e anéis de compressão)
• Cortador de tubo PEAD / PVC (manual ou tipo catraca)
• Fita veda rosca (PTFE)
• Conjunto de adaptadores e conexões PEAD/PVC (luvas, joelhos, tês, uniões, flanges)
• Manta geotêxtil (para envolver tubos perfurados subterrâneos)
• Balde graduado / medidor de vazão (para testes)
• Chave para válvulas borboleta e registros
• Selante epóxi resistente à água (para vedação de tanques)
• Bomba de teste hidráulico (manual) – para verificar estanqueidade
• Fita métrica flexível (para medir diâmetros)
• Escova de aço (limpeza de soldas e encaixes)
• Multímetro digital (tensão, corrente, resistência)
• Alicate amperímetro
• Chave teste e caneta de continuidade
• Ferro de solda (30–60 W) e estanho 60/40
• Alicate de corte e desencapador de fios
• Conjunto de terminais, conectores e espaguetes termo-retráteis
• Chave sextavada / allen (para fixar geradores e painéis)
• Fita isolante e fita auto-fusão
• Crimpador de terminais elétricos
• Fonte de alimentação regulável (para testes)
• Controlador de carga solar (MPPT)
• Inversor de tensão (12/24 V → 110/220 V)
• Controlador de micro-hidro (MPPT para gerador hidráulico)
• Baterias LiFePO₄ com BMS integrado
• Cabos elétricos (bitolas 1,5 mm² a 10 mm²)
• Chave geral disjuntora e quadro elétrico com barramentos
• Aterramento (haste de cobre, cabo verde 6 mm²)
• Placa Arduino, ESP32 ou Raspberry Pi Pico
• Protoboard e jumpers
• Módulo relé 5V / 12V
• Umidade do solo (capacitivo)
• Nível ultrassônico (ou boia)
• Temperatura (DS18B20)
• Umidade e temperatura do ar (DHT22)
• Turbidez (TSD-10)
• Condutividade/TDS (para pureza da água)
• Sensor de fluxo (hall effect)
• Sensor de luz solar (LDR)
• Display LCD ou OLED 16x2 (para leitura local)
• Cabos Dupont e jumpers fêmea/macho
• Microcontrolador de backup (para redundância)
• Módulo Wi-Fi ou LoRa (para telemetria opcional)
• Software de simulação (Tinkercad Circuits, Proteus, Fritzing ou EasyEDA)
• Notebook para programação Arduino IDE / Thonny
• Chapas de fibra de vidro ou polietileno (para o tanque e proteções)
• Estrutura metálica (tubos de aço galvanizado ou alumínio)
• Suportes para painéis solares (ajustáveis)
• Turbina micro-hidro (PMG acoplado, aço inox)
• Tubulação PEAD PN6–PN10
• Manta impermeabilizante e isolamento térmico
• Válvulas solenoides e registros manuais
• Caixas de passagem e conduítes
• Parafusos inox e arruelas de borracha
• Painel solar (100–300 W, conforme necessidade)
• Trocador de calor (para aproveitamento hidrotermal)

Etapas

Estruturação e instalação hídrica

• Primeiro deve-se preparar o local onde o sistema será instalado, certificando-se de que o terreno possua drenagem adequada e espaço suficiente para o reservatório e as linhas subterrâneas. Abrem-se valas em torno do terreno com profundidade de 30 a 60 centímetros, nas quais serão dispostos os tubos perfurados de PEAD, circundando toda a área. Esses tubos devem ser revestidos com manta geotêxtil para evitar entupimentos e assentados com leve declividade em direção ao reservatório. Após a colocação dos tubos, instalam-se as conexões de entrada e saída, as válvulas de controle e o sistema de drenagem principal. Em seguida, posiciona-se o reservatório de polietileno ou fibra de vidro sobre base nivelada e reforçada, fixando suas conexões aos tubos subterrâneos e ao sistema de filtragem. Todos os encaixes são vedados com selante de alta resistência, e realiza-se o teste de estanqueidade enchendo parcialmente o sistema com água para verificar vazamentos.

Sistema de filtragem e redistribuição

• Com o circuito hidráulico básico pronto, monta-se o sistema de filtragem composto por três módulos: filtragem primária (tela metálica e caixa de retenção), filtragem secundária (camadas de areia e carvão ativado) e filtragem final (membrana permeável). Cada estágio deve estar interligado por tubulação independente para facilitar manutenção. Após a filtragem, a água entra na câmara de armazenamento principal, onde pás giratórias, movidas pela própria circulação ou por pequeno motor, evitam estagnação. No fundo do reservatório instala-se a bomba centrífuga elétrica, responsável por redistribuir a água tratada para o terreno, estufas ou criadouros de musgo. Essa bomba deve ser conectada por válvula de retenção para impedir refluxo. Por fim, são instalados microaspersores e nebulizadores conectados à linha de redistribuição, ajustados de forma a manter a umidade local constante.

Sistema energético e automação

• Nesta fase, instala-se a microturbina hidrocinética, acoplada à saída do fluxo de água proveniente das pás giratórias ou das descargas do reservatório. O gerador de ímã permanente é conectado ao controlador MPPT específico para micro-hidro, que direciona a energia produzida para o banco de baterias LiFePO₄. Em paralelo, montam-se os painéis solares em estrutura metálica inclinada, ligados ao mesmo banco de baterias através de controlador solar independente. O sistema híbrido é interligado ao inversor e ao quadro elétrico principal, responsável por alimentar as bombas, sensores e dispositivos automatizados. Com a parte elétrica estabelecida, conecta-se o microcontrolador (Arduino ou ESP32) aos sensores de umidade, nível, turbidez e temperatura, programando o algoritmo que regula o acionamento das bombas conforme os dados ambientais. Testa-se cada componente eletronicamente, simulando chuva e períodos secos para verificar o comportamento automático do sistema.

Calibração

• Com todas as partes instaladas, inicia-se o processo de calibração e testes gerais. Verifica-se o fluxo de água desde a captação até o armazenamento, ajustando as válvulas de controle e o tempo de operação das bombas. Mede-se a pressão nas tubulações, a eficiência dos filtros e a resposta dos sensores. No sistema energético, avalia-se a tensão gerada pelas turbinas e painéis, certificando-se de que o banco de baterias está sendo carregado de forma estável e que o inversor fornece energia suficiente para a carga total. Em seguida, testa-se a automação em diferentes condições climáticas simuladas, garantindo que a irrigação e os nebulizadores sejam acionados apenas quando necessário. Por fim, o tanque e as tubulações recebem isolamento térmico e pintura protetiva, os sensores são fixados definitivamente e a estrutura é monitorada por um curto período para identificar falhas operacionais. Após a verificação completa, o sistema é considerado funcional e pronto para operação contínua.

Conclusão

O projeto Água Viva conclui-se como um sistema teórico de reaproveitamento hídrico e energético inteiramente autossustentável, capaz de coletar, filtrar e reutilizar a água proveniente de chuvas, irrigação e umidade do solo, ao mesmo tempo em que converte parte de sua movimentação e variação térmica em energia limpa. A integração entre reservatório, filtragem em múltiplos estágios, tubulação subterrânea e módulos de geração híbrida (hidrocinética e solar) estabelece um ciclo contínuo de conservação ambiental e eficiência operacional. Espera-se, com sua implementação, uma redução significativa no consumo de água potável, maior umidificação e vitalidade do solo, além de uma autonomia energética parcial para o próprio sistema. Em longo prazo, a Água Viva demonstra o potencial de aplicação em ambientes urbanos e rurais, escolas, condomínios e centros de pesquisa, provando que soluções ecológicas e tecnicamente viáveis podem ser desenvolvidas com baixo impacto e alta eficiência.