O objetivo geral deste projeto é desenvolver auditorias em instalações de bombeamento, com a finalidade de melhorar as condições de operação e de otimizar o uso de recursos, detectando possíveis deficiências e implantando medidas de aprimoramento. Pretend

Irrigação, assentamentos rurais, energia, água, bombeamento

Dada a necessidade de preservação dos recursos hídricos, novas estratégias de uso da água devem ser implementadas. Concomitantemente, deve-se buscar formas de se aumentar a eficiência dos conjuntos de bombeamento, permitindo uma redução no consumo de energia para os sistemas de irrigação. O uso eficiente da energia é um aspecto importante para garantir a sustentabilidade de áreas irrigáveis (CÓRCOLES, et al., 2010). Técnicas para melhoria das condições de bombeamento conhecidas como “benchmarking” têm sido utilizadas para recursos hídricos (CAKMAK et al., 2004; CÓRCOLES et al., 2010; GHAZALLI, 2004; JAYATILLAKE, 2004; LORITE et al., 2003; MATEOS et al., 2015). Essa técnica foi originalmente desenvolvida e utilizada para o setor administrativo de grandes corporações, mas permite uma análise comparativa de áreas irrigadas, identificando-se a área com “melhor” desempenho. Dessa forma, as ações a serem tomadas para melhoria podem estar baseadas nas estratégias adotadas por essa área irrigada. Na região de Castilla-La Mancha na Espanha, Córcoles et al. (2010) aplicaram essa técnica de comparação com indicadores de desempenho. Contudo, não apontaram para possíveis melhorias a serem implementadas a fim de se aumentar a eficiência dos sistemas. No Distrito de Irrigação do Baixo Acaraú (DIBAU), no estado do Ceará, existe um Serviço de Assessoramento ao Irrigante (SAI), implantado a partir de programas governamentais, oriundos de propostas de instituições de ensino. É um serviço de extensão amplo e completo, com redes de informação gratuitas aos agricultores desse distrito. Apesar disso, e de possuir quase 15 anos de existência do distrito, com apoio contínuo da pesquisa e extensão, ainda há desafios a serem vencidos. Num trabalho de extensão realizado nesse local, Mateos et al. (2015) avaliaram o rendimento de conjuntos motobomba em lotes de irrigação de 8 ha. Os autores relatam que o rendimento pode ser considerado baixo, com valores menores que 50% em 17 de 37 propriedades avaliadas. Em alguns casos, o conjunto motobomba operava com metade do rendimento previsto pelo fabricante. A idade do conjunto motobomba foi indicada como uma das causas do menor rendimento. Entretanto, não foram apontadas ações para melhoria da operação desses conjuntos. É nesse sentido que se apresenta a presente proposta, com o objetivo de desenvolver auditorias em instalações de bombeamento em assentamentos de pequenos produtores rurais da região de Unaí, além de melhorar as condições de operação e de otimizar o uso de recursos, detectando possíveis deficiências e implantando medidas de aprimoramento.

Diversas podem ser as causas de menores rendimentos dos conjuntos de bombeamento, que podem ser identificadas num trabalho de extensão. O desgaste natural dos elementos constituintes da bomba é um dos fatores que faz com que a mesma apresente menor rendimento ao longo de sua vida útil. A falta de lubrificação de mancais pode levar ao desgaste prematuro, resultando em menor rendimento e, em alguns casos, comprometimento do conjunto. A fixação do conjunto motobomba também é necessária para que o mesmo opere em condições adequadas, sendo que em muitos casos o conjunto é simplesmente montado sobre qualquer base, sem qualquer ancoragem, o que leva à vibração excessiva. Na maioria dos casos as bombas devem ser fixadas em bases de concreto, com chumbagem de parafusos para evitar folgas entre a base e a motobomba (IMBIL, 2015a; KSB, 2015). Além de uma fixação adequada, deve-se garantir um alinhamento adequado entre os acoplamentos de bomba e motor. Em casos de acoplamento com polias e correias, deve-se garantir um alinhamento adequado entre as polias e uma tensão adequada das correias, para evitar desgaste prematuro das mesmas. Quando há vibração excessiva, além de lubrificação deficiente, mancais e rolamentos são expostos a sobrecargas. Isso culmina com danos irreparáveis nesses elementos, que devem ser substituídos com prazo menor que sua vida útil em condições normais de operação. O conjunto de bombeamento quando submetido a esforços extras, como por exemplo, quando há aumento do atrito, apresenta um superaquecimento. A temperatura suportada pelos elementos da bomba depende de suas características individuais. Mancais e rolamentos podem operar com temperaturas de até 70 °C (IMBIL, 2015b), não devendo ultrapassar 90 °C em situações momentâneas (KSB, 2015). Alguns extensionistas e técnicos sugerem que as bombas operam em condições adequadas quando a temperatura de sua carcaça é suportada ao tato humano, e ruído suave ao ouvido. Naturalmente, essa prática não é das mais seguras, devendo-se utilizar termômetros para tal finalidade. Hoje em dia os termômetros de infravermelho são adequados para tal prática, pois se pode realizar a medição com distância segura do equipamento. Alguns desses termômetros têm alcance de 3 m de distância, sendo que também se pode medir a temperatura em pontos de difícil acesso na bomba. Técnicos também relatam que muitos conjuntos de bombeamento operam sem qualquer supervisão nem manutenção periódica. Essa frequência inclui supervisões semanais, mensais, semestrais e anuais (FILHO, 2015; KSB 2015). Nas semanais devem ser verificados, dentre outros, o ponto de operação da bomba, a corrente elétrica consumida, nível de óleo e vazamento de água pelas gaxetas. Em alguns casos as gaxetas precisam ser substituídas semanalmente. Lubrificação e medição da temperatura dos mancais podem ser realizadas mensalmente, enquanto o aperto dos parafusos de fixação da bomba e o alinhamento do conjunto motor e bomba podem ser realizados semestralmente. Na supervisão anual, deve-se desmontar a bomba para limpeza e inspeção de todas as peças (KSB, 2015). A desmontagem anual é uma condição normal na indústria, mas ainda não faz parte da rotina no setor agrícola. Naturalmente, essa prática deve ser realizada por um técnico especializado, que mesmo com um custo de manutenção, possibilita prolongar a vida útil da bomba e um maior rendimento da mesma. Casos de cavitação de bombas também podem ser comuns. Como causas pode-se citar a vedação deficiente nas conexões da tubulação de sucção e perfurações (AZEVEDO NETO et al., 2000; IMBIL, 2015b). Quando se utiliza mangote para sucção de água no meio agrícola deve-se ter cuidado na instalação, com adequada limpeza do local para se remover material pontiagudo. A qualidade da água para irrigação também é um fator de importância e que deve ser avaliada nos sistemas de irrigação. Essa qualidade pode ser física, química e biológica. Partículas físicas, como a areia, causam abrasão das tubulações e da carcaça e rotor das bombas, com danos irreparáveis. Também pode haver sucção de partículas maiores, como frutos e pedras, caso a tubulação de sucção estiver próxima ao fundo de rios e lagos. Há relatos de obstrução dos veios do rotor de bombas por frutos secos de coqueiros, necessitando desmontagem da bomba para reparos. Excesso de ferro reduzido na água é um caso típico de obstrução química de gotejadores, necessitando estruturas especiais para aeração da água (FRIZZONE et al., 2012). A obstrução de emissores reduz a vazão do sistema, alterando o ponto de operação da bomba. Portanto, existe uma série de requisitos a serem avaliados nos sistemas de bombeamento. Cada conjunto de bombeamento possui características particulares, que devem ser estudadas in situ. Cavitação de bombas, abrasão de tubulações, manutenção deficitária e operação em condições inadequadas são alguns dos problemas a serem estudados para cada situação. A ação de extensão proposta, que busca melhorar as condições de operação de sistemas de bombeamento, proporcionará uma maior satisfação do usuário, redução no consumo de recursos energéticos e hídricos, além de menores despesas. Muitas vezes os sistemas de bombeamento são instalados com pouco critério, operando em condições precárias, distantes de um cenário ideal. O projeto proposto permitirá um estudo individual dos sistemas, com adequação necessária para atender os objetivos do usuário, atendendo critérios técnicos de instalação e operação.

O objetivo geral deste projeto é desenvolver auditorias em instalações de bombeamento, com a finalidade de otimizar o uso da energia e dos recursos hídricos, detectando possíveis deficiências e implantando medidas de melhoria. Também se pretende difundir a importância da inovação para agricultores, como forma de crescimento sustentável e de competitividade, visando incentivar a implantação de atividades inovadoras e o uso racional de recursos. Outro objetivo é proporcionar aos estudantes a oportunidade de analisar e resolver problemas reais de sistemas de bombeamento, desenvolvendo suas habilidades e competências, com consciência crítica para as necessidades da sociedade.

A avaliação da ação de extensão poderá ser realizada por meio de uma série de indicadores qualitativos e quantitativos, obtidos a partir de metas estabelecidas com base em cinco dimensões para a avaliação. As cinco principais dimensões são a política de gestão, a infraestrutura disponível, a relação universidade-sociedade, o plano e o produto acadêmico. Quanto à política de gestão, os principais indicadores de avaliação do projeto poderão ser: • Registro do projeto junto a instituição; • Convênios firmados entre a universidade e outras instituições para realização do projeto; • Acordos de cooperação entre setores da própria universidade (Associação de Produtores Rurais e Irrigantes - Irriganor e Ong's - Cepasa); • Relatórios do projeto de extensão apresentados; e • Registro de atividades ligadas à ação de extensão, tais como a promoção de eventos e encontros. A infraestrutura disponível diz respeito tanto à universidade quanto a outras instituições parceiras. Para tanto, os principais indicadores são: • Existência de instalações e espaço físico para realização de encontros da equipe de trabalho do projeto, na própria instituição; • Espaço físico em sedes de instituições parceiras, com objetivo de realizar encontros com os agricultores - ONG Cepasa; • Meios de transporte disponíveis ao projeto de extensão; e • Bolsas de extensão para estudantes ligados ao projeto, valor da bolsa, prazo de duração e carga horária semanal. A relação universidade-sociedade busca considerar a efetiva validade do trabalho realizado para o desenvolvimento da população alvo. Alguns indicadores para avaliação dessa dimensão podem ser: • Parcerias firmadas entre a universidade e outras instituições para realização do projeto; • Relatórios elaborados nas visitas técnicas aos agricultores; • Apropriação do conhecimento, por parte da comunidade, decorrente da ação de extensão desenvolvida, que pode ser observada por meio de questionários de satisfação; e • Número de pessoas diretamente atendidas pela ação de extensão, obtido por meio dos relatórios do projeto. Em decorrência da execução do projeto de extensão, também a academia poderá ter benefícios. Os indicadores possíveis dessa ação para o plano acadêmico poderão ser: • Projetos de pesquisa relacionados ao projeto de extensão; • Número de estudantes que participarão das atividades do projeto; • Número de professores que eventualmente possam contribuir com o projeto; • Forma de participação dos estudantes nas ações de extensão: bolsistas, colaboradores voluntários; e • Carga horária semanal dedicada pelos professores e estudantes para as atividades do projeto. A partir da participação de professores e estudantes no projeto de extensão, podem-se obter produtos acadêmicos, destacados por meio dos seguintes indicadores: • Quantificação da produção intelectual, por meio do número de trabalhos de extensão publicados; • Número de estudantes que participarão de eventos divulgando trabalho referente ao projeto de extensão; e • Registro de atividades extracurriculares dos acadêmicos, como parte da reformulação/integralização dos currículos dos cursos de graduação (Carga Horária de Extensão Universitária).

Inicialmente será feito um levantamento da intenção dos agricultores em participar das avaliações. Para tanto, poderão ser contatados por meio dos parceiros do projeto, tais como associações de agricultores da região e outras entidades afins. Para realização da ação proposta serão necessárias visitas a propriedades agrícolas que utilizam sistemas de bombeamento de água. Essas visitas serão feitas pela equipe de trabalho envolvida no projeto. Entrevistas breves serão realizadas com os agricultores para se entender o seu nível de especialização com irrigação e com o sistema de bombeamento, o cenário e os objetivos da irrigação, manutenções e o estado de conservação do sistema, entre outros. Nesse ponto, também serão levantadas as dificuldades encontradas com o sistema de bombeamento e as expectativas do agricultor em relação ao mesmo. As informações iniciais obtidas dessa entrevista inicial serão documentadas para que posteriormente se possa comparar com os efeitos e resultados produzidos. A auditoria do sistema de bombeamento consistirá em medições dos principais parâmetros que o caracterizam. Quanto ao desempenho hidráulico, serão medidas a vazão e a altura manométrica total da moto bomba, permitindo calcular a potência líquida, por meio da Eq. 1. P = gama. Q H (1) em que: P – potência líquida, W; gama – peso específico da água, N m-3; Q – vazão, m3 s-1; e H – altura manométrica total, m. Para avaliação do rendimento do conjunto moto bomba, também será medida a potência elétrica requerida. Serão medidas a corrente e tensão elétrica do conjunto em operação. O fator de potência e a eficiência do motor serão obtidos da placa do próprio motor. Dessa forma, a potência de motores trifásicos e o rendimento do conjunto serão calculados conforme utilizado por Mateos et al. (2015). No caso de motores Diesel, será medido o consumo de combustível para o cálculo da potência calorífica do motor. A partir desses parâmetros poderá se comparar os resultados com aqueles fornecidos pelos fabricantes. Assim, ter-se-ão as primeiras informações do desempenho do sistema de bombeamento. Dependendo dos resultados obtidos e da expectativa do agricultor, ações de melhoria serão propostas, a fim de se proporcionar economia de energia para o bombeamento. Em alguns casos, poderão ser propostas melhorias das instalações, visando uma melhor operação do sistema. Uma delas é quanto à escorva das bombas, em que podem ser utilizados estruturas auxiliares para facilitar essa operação. Para fins de monitoramento, poderá ser proposto a instalação de amperímetros e voltímetros analógicos, manômetros e manovacuômetros, além da calibração dos mesmos. Também serão verificadas as condições de fixação dos conjuntos, tensão de correias, alinhamento de polias, que também estão ligadas à segurança do operador. Havendo concordância e consentimento do proprietário, todas as medidas de melhoria possíveis serão realizadas nesse momento. Outras oportunidades de melhoria que não podem ser realizadas pela equipe serão listadas ao proprietário. Independente disso, novas visitas serão agendadas com determinado prazo para se comparar os efeitos das ações de melhoria realizadas ao longo do tempo. Além de tudo, isso permite acompanhamento da satisfação do agricultor com o sistema e com as ações implementadas.

AZEVEDO NETO, J.M.; FERNANDEZ y FERNANDEZ, M.; ARAUJO, R.; ITO, A.E. Manual de Hidráulica. 8 ed. São Paulo: Edgard Blücher LTDA, 2000. 669 p. CAKMAK, B.; BEYRIBEY, Y.; YILDIRIM, E.; MODAL, S. Benchmarking performance of irrigation schemes: a case study from Turkey. Irrigation and Drainage Engineering, v. 53, p. 155–163, 2004. CÓRCOLES, J.I.; JUAN, J.A.; ORTEGA, J.F.; TARJUELO, J.M.; MORENO; M.A. Management evaluation of Water Users Associations using benchmarking techniques. Agricultural Water Management, v. 98, n. 1, p. 1-11, 2010. FILHO, C.F.M. Bombas centrífugas. In: _____. Abastecimento de água. Campina Grande, Cap. 6, p. 58-80. Disponível em: <http://www.dec.ufcg.edu.br>. Acesso em 12 de setembro de 2016. GHAZALLI, M.A. Benchmarking of irrigation projects in Malaysia: Initial implementation stages and preliminary results. Irrigation and Drainage Engineering, v. 53, p. 195–212, 2004. IMBIL. Manual de instalação, operação e manutenção: Bombas IS. 2016. 64 p. Disponível em: <http://www.imbil.com.br>. Acesso em 14 de setembro de 2016.a IMBIL. Manual de instalação, operação e manutenção: Bombas E/EP. 2016. 64 p. Disponível em: <http://www.imbil.com.br>. Acesso em 14 de setembro de 2016.b JAYATILLAKE, H.M. Application of performance assessment and benchmarking tool to help improve irrigation system performance in Sri Lanka. Irrigation and Drainage Engineering, v. 53, p. 185-193, 2004. KSB. Bombas centrífugas de alta pressão – Manual de serviço. 2016. 37 p. Disponível em: <http://www.ksb.com>. Acesso em 14 de setembro de 2016. LORITE, I.; MATEOS, L.; FERERES, E. Aplicación de un modelo de simulación a la evaluación de una zona regable. Ingeniería del Agua, v. 10, p. 517–525, 2003. MATEOS, L.; ALMEIDA, A.C.S.; FRIZZONE, J.A.; LIMA, S.C.R. Irrigation pumping efficiency at smallholdings in North East Brazil. In: 26TH Euro-Mediterranean Regional Conference and Workshops, 2015, Montpellier. Montellier: ICID, 2015.

Quanto aos estudantes, espera-se contribuir para sua formação profissional através das atividades envolvidas no presente projeto. A participação ativa dos mesmos permitirá o desenvolvimento de suas habilidades e competências, transcendendo o nível puramente acadêmico. A solução de problemas práticos, presentes no dia a dia das atividades profissionais, proporcionará um maior nível de treinamento, validando suas próprias expectativas. Espera-se que os estudantes possam se familiarizar ainda mais com os aspectos práticos dos sistemas de bombeamento. Suas observações poderão ampliar sua percepção sobre condições dos sistemas, desde aspectos simples como a visualização de componentes utilizados, bem como a operação do sistema. Além disso, espera-se que o estreitamento das relações com os agricultores possa moldar o pensamento crítico e racional dos estudantes para um entendimento mais apurado das necessidades dos agricultores no que diz respeito às questões de hidráulica e irrigação. Também se espera que esse contato dos estudantes com a realidade abra caminho para a pesquisa, com investigação científica de soluções de problemas, por parte da universidade. Nesse sentido, há expectativa de que a universidade participe ainda mais da sociedade, com atuação proativa junto à realidade. No que diz respeito à sociedade, espera-se que as ações implementadas por meio deste projeto contribuam para uma utilização mais eficiente dos recursos. Que se possa melhorar o desempenho dos sistemas de bombeamento, com otimização de energia e água. Isso permite resultados diretos, como redução das despesas; e indiretos, com preservação dos recursos hídricos a médio e longo prazo. Adicionalmente, e não menos importante, espera-se que se possa facilitar a operação dos sistemas de bombeamento por meio das ações de melhoria, com maior satisfação do agricultor. Uma vez iniciada a ação, e tendo-se resultados positivos no desempenho dos sistemas de bombeamento, ou seja, que a sociedade obtenha tais vantagens, sempre haverá oportunidades para melhoria. Assim, há expectativa de que tal ação de extensão tenha continuidade a médio e longo prazo, com inovação tecnológica nos sistemas, visando sempre a maior rentabilidade e satisfação do usuário, com uso racional dos recursos.

O projeto de extensão a ser desenvolvido será responsável por empregar na sociedade os conhecimentos gerados na universidade, especialmente no que diz respeito aos sistemas de bombeamento. Portanto, o mesmo será um elo interligando universidade e sociedade. A atuação da universidade tem se alterado, passando de uma unidade apenas fonte de conhecimento para uma instituição ativa e modificadora da realidade. Nesse sentido, o projeto permitirá que a universidade atue de maneira proativa na sociedade, na busca de soluções de problemas práticos dos sistemas de bombeamento. O desenvolvimento do projeto também permitirá levantar novas questões para investigação científica, comprometendo ainda mais o papel da universidade com a sociedade. Para os estudantes, o projeto será uma oportunidade de interação com a realidade, para compreendê-la e transformá-la. Assim, possibilita-se condições para que a formação do estudante ultrapasse aspectos técnicos e formais, promovendo a conscientização crítica.