'Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia (RBHH)'
Abstract
Water is an essential resource for life that must meet drinking parameters so that it does not
pose risks to human health. Annually millions of people worldwide die from waterborne
diseases, especially in underprivileged communities and in rural areas, where it is more difficult
to access public supplies. Therefore, the adoption of sanitary barriers such as filtration and
disinfection at the point of consumption are important to ensure water quality. A viable and
sustainable method to disinfect water in remote communities, especially in the Brazilian semiarid region, is by solar pasteurization (SOPAS), which consists of a physical treatment capable
of eradicating microbiological contamination indicators using the properties of solar radiation
for heat the water to temperatures above 65 ° C. The SOPAS technique can be performed using
different models of collectors or solar concentrators. Scheffler's fixed-point parabolic solar
concentrator is a modular technology that can be constructed in different dimensions and has
the differential of keeping the focal point stationary throughout its operation, even allowing the
focus and the operator to be under a shadow. Therefore, the objective of this work was to
construct a prototype fixed parabolic solar concentrator of 0.30m² and a receiver furnace to
reduce thermal losses to evaluate its energy performance and test it for the solar water
pasteurization process in batch system. The optical efficiency of the reflector panel was 0.73
and the average conversion efficiency of absorbed solar energy into useful thermal energy was
approximately 0.955. Considering combinations of exposure time at certain temperatures
estimated in the literature, it was found during the tests that the concentrator heated 5 liters of
water at temperatures sufficient to occur the solar pasteurization, thus demonstrating potential
for microbiological treatment in alternative solution systems individuals, especially in the semiarid region.A água é um recurso essencial a vida que deve atender a parâmetros de potabilidade para que
não ofereça riscos à saúde humana. Anualmente morre milhões de pessoas no mundo por
doenças de veiculação hídrica, principalmente em comunidades carentes e na zona rural, onde
se tem maior dificuldade de acesso a abastecimento público. Diante disso, a adoção de barreiras
sanitárias como filtragem e desinfecção no ponto de consumo são importantes para assegurar a
qualidade da água. Um método viável e sustentável para realizar a desinfecção da água em
comunidades remotas, sobretudo no semiárido brasileiro, é pela pasteurização solar (SOPAS),
na qual consiste em um tratamento físico capaz de erradicar os indicadores de contaminação
microbiológica utilizando as propriedades da radiação solar para aquecer a água a temperaturas
acima dos 65°C. A técnica de SOPAS pode ser realizada utilizando diferentes modelos de
coletores ou concentradores solares. O concentrador solar parabólico de foco pontual fixo
desenvolvido por Scheffler é uma tecnologia modular que pode ser construído em diferentes
dimensões e possui o diferencial de manter o ponto focal estacionário durante todo seu
funcionamento, permitindo inclusive que o foco e o operador fiquem sob uma sombra. Pelo o
exposto, este trabalho teve como objetivo construir um protótipo de concentrador solar
parabólico de foco fixo de 0,30m² e um forno receptor para reduzir perdas térmicas para avaliar
o seu desempenho energético e testa-lo para o processo de pasteurização solar da água em
sistema de bateladas. A eficiência ótica do painel refletor foi de 0,73 e a média da eficiência de
conversão da energia solar absorvida em energia térmica útil foi de aproximadamente 0,955.
Considerando combinações de tempo de exposição a determinadas temperaturas estimadas na
literatura bibliográfica, foi constado durante os ensaios que o concentrador aqueceu 5 litros de
água a temperaturas suficientes para ocorrer a pasteurização solar, demonstrando assim, ter
potencial para o tratamento microbiológico em sistemas de solução alternativas individuais,
sobretudo na região semiárida