O número de barragens de mineração em todo o mundo tem aumentado, como reflexo do crescimento da demanda e dos avanços tecnológicos, que por sua vez, têm gerado rejeitos com mais rapidez. O aumento do volume do rejeito exige alternativas de armazenamento, seja a céu aberto, subterrânea ou subaquática. O foco, no entanto, se dá à disposição a céu aberto, mais especificamente em reservatórios de barragem de terra. Esse tipo de estrutura passa por rigorosos controles de segurança, não obstante, dois grandes acidentes no Brasil fizeram com que esse tipo de estrutura ganhasse visibilidade e houvesse perda de confiabilidade da população que mora a jusante. As legislações brasileiras passaram por reformulações e passaram a exigir a caracterização geotécnica e reológica do rejeito armazenado, com o objetivo de elaborar planos de ação que garantam a segurança de todos os envolvidos em caso de colapso de uma barragem. As definições de quais parâmetros adotar não estão totalmente findadas na literatura. Apesar de antiga, a reologia é um tema que passou a ser mais explorado atualmente. Diante do exposto, foram realizadas modelagens numéricas bidimensionais pelo software RiverFlow 2D para um caso de ruptura hipotética de barragem de rejeitos que atende às regras da legislação vigente. Nas modelagens, utilizou-se valores reais obtidos em ensaios de caracterização reológica de duas amostras de rejeito de minério de ferro, retiradas de um reservatório. Todos os cenários foram elaborados com dados de entrada idênticos no modelo numérico, alterando apenas os parâmetros reológicos obtidos a partir da definição da concentração volumétrica (CV). Os resultados mostraram diferenças a partir dos modelos com 30% de CV. As diferenças entre as velocidades, profundidades e tempos de chegada da onda, além das áreas de inundação, evidenciando a influência da concentração de sólidos e das propriedades reológicas na dinâmica do escoamento. Ademais, ficou evidenciada a interferência dos parâmetros reológicos entre as duas amostras nos resultados apresentados, mostrando que apenas duas amostras não foram suficientes para esse estudo. Essa constatação sugere a necessidade de se definir critérios mais detalhados para a caracterização reológica do rejeito em estudos de ruptura hipotética de barragem. Além disso, é possível observar que o tema ainda carece de mais estudos e pesquisas, tendo em vista as inúmeras incertezas, variáveis, impactos sociais e ambientais envolvidos.

Os alagamentos e as inundações são frequentes em muitos municípios brasileiros, devido principalmente ao crescimento desordenado das cidades e à mudança no uso e ocupação do solo. Diante desse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a sensibilidade da declividade do terreno e da urbanização, representada pelo parâmetro Curve Number (CN), na geração do escoamento superficial e propor uma vazão a ser retida por lote para diferentes cenários em um loteamento no município de Itajubá/MG. Para isso, foi realizada a modelagem hidrológica da área de drenagem do loteamento, inserida na bacia hidrográfica do Ribeirão José Pereira, a partir do Modelo de Gestão de Drenagem Urbana SWMM (Storm Water Management Model). A princípio, procedeu-se a delimitação e a caracterização da área em relação aos seus aspectos físicos e hidrológicos, para, em seguida, elaborar-se o estudo de chuvas intensas na região. A chuva de projeto foi obtida a partir da desagregação da precipitação em quantis sub-diários e da discretização temporal pelo método de Huff, para se obter a chuva de projeto para Tempos de Retorno de 5, 10 e 25 anos. Em relação à modelagem hidrológica, foi definida a duração de 10 minutos para a chuva de projeto, enquanto a estimativa do escoamento superficial foi realizada pelo método de infiltração CN-SCS e o transporte hidráulico pelo modelo da Onda Cinemática. Inicialmente, foi simulado no SWMM o cenário 0, de pré-urbanização, considerando-se a declividade e os parâmetros do solo originais do terreno. Os demais cenários simulados foram: cenário 1 com CN 80, cenário 2 com CN 85, cenário 3 com CN 90 e cenário 4 com CN 95, para cada sub-bacia urbanizada. Em cada cenário, as declividades médias das sub-bacias urbanizadas foram diminuídas, gradativamente, em 5% a partir da declividade média original. Logo, cada cenário foi subdividido conforme o relevo, categorizados em, predominantemente forte ondulado (20-45%), ondulado (8-20%), suave ondulado (3-8%) e plano (0-3%). A vazão obtida no cenário de pré-urbanização serviu de referência para o cálculo da vazão por unidade de área a ser retida pelos lotes nos cenários urbanizados, de modo que a vazão no exutório não exceda a vazão natural. Assim, foi possível traçar ábacos que relacionam o parâmetro CN, a declividade e as vazões a serem retidas nos lotes para cada tempo de retorno avaliado, os quais servem como ferramenta para balizar o processo de urbanização na área de estudo e o controle das águas dispostas nos cursos d’água naturais. Para o cenário de pré-urbanização foi encontrada uma vazão no exutório de 0,09m³/s, 0,15m³/s e 0,24m³/s para cada Tempo de Retorno avaliado. Nos cenários urbanizados, as vazões no exutório apresentaram crescimento expressivo, sendo 3,11m³/s, 3,20 m³/s e 3,36 m³/s para o máximo valor de CN e de declividade. Assim, as vazões a serem retidas por área foram de 0,30m³/(s.ha), 0,31m³/(s.ha) e 0,32m³/(s.ha). Por fim, foi possível observar que o processo de urbanização, representado pelo parâmetro CN, possui grande sensibilidade na vazão gerada no exutório da bacia hidrográfica, ao passo que a declividade se mostrou sensível nos para os valores intermediários de CN avaliados.

A argamassa estabilizada surge como um produto no mercado na década de 90, sendo considerada uma argamassa industrializada, logo que é produzida em uma planta industrial e entregue pronta para as construções, sendo a alternativa do setor para o aumento da produtividade. Mesmo com início de produção e utilização no Brasil, o produto não possuía normativas para garantir requisitos necessários, porém com a necessidade de padronização e garantia de qualidade da argamassa estabilizada a primeira norma é publicada em 2005, sendo revisada no ano de 2023. No cenário da argamassa estabilizada este trabalho investiga como é o comportamento desse produto quando produzido em usinas de concreto com aditivos cristalizantes. A argamassa estabilizada, sendo constituída de areia, cimento e aditivos pode ser utilizada em 36 h ou 72 h, sendo considerada uma alternativa promissora na construção, logo que é entregue pronta para a obra. Contudo, essa inovação compartilha espaço com o concreto usinado no momento da sua produção e enfrenta desafios técnicos, em especial sobre o comportamento das adições já usadas no concreto e como se comportam na argamassa estabilizada. Um desses desafios atuais é a influência dos aditivos cristalizantes na argamassa, sendo utilizado dois cristalizantes com os percentuais de adição de 0,35%, 0,70% e 1,00% em relação a massa de cimento. Para avaliar esse aditivo, foram ensaiadas sete amostras, sendo uma amostra sem a presença do cristalizante e outras 6 amostras com adição de cristalizantes, sendo todas submetidas aos ensaios no estado fresco, como mesa de consistência, retenção de água e teor de ar incorporado, além de ensaios no estado endurecido, como resistência à aderência, módulo de elasticidade, compressão e flexão na tração. Com os resultados encontrados, então, o comparativo entre a amostra sem adição e aquelas com a adição de cristalizante. Através dos resultados encontrados, é demonstrado que os aditivos cristalizantes melhoram a trabalhabilidade do produto e alteram outras propriedades no estado fresco e endurecido na argamassa estabilizadas.

A estimativa de vazões em bacias pouco ou não monitoradas sempre foi um grande desafio dentro da comunidade científica. Diversas metodologias foram propostas e avaliadas durante os anos, sendo os métodos de regionalização e a construção de modelos chuva-vazão as alternativas mais viáveis e aplicadas nos estudos de caso. No Brasil, os dados hidrometeorológicos disponíveis são escassos e por vezes inconsistentes. A modelagem hidrológica a partir do método SCS-CN tem sido amplamente utilizada para estimativa de vazões de projeto dentro do território nacional, muitas das vezes baseada nas referências teóricas dos parâmetros do modelo. O presente estudo propõe uma metodologia para redução das incertezas associadas aos processos de estimativa de vazões em bacias com dados limitados de entrada, a partir da utilização de poucos eventos de monitoramento para calibração do modelo.

COELHO. S. A. S. (2024), Proposta de estimativa de parâmetros de falha de barragens através de ensaios de erodibilidade, Itajubá 80 p. Dissertação de Mestrado em Engenharia Hídrica - Instituto de Recursos Naturais. Universidade Federal de Itajubá.

Apresenta-se uma metodologia que pode ser utilizada em laboratório de modelos reduzidos destinada a determinar o tempo e forma de abertura de brecha em uma barragem de enrocamento com núcleo homogêneo, considerando a compatibilização da escala granulométrica do solo com a grandezas da escala do modelo a através de uma mistura água, borracha e solo. Para isso foram considerados os critérios de Froude para manter as condições hidráulicas e de erodibilidade modificada em função da escala de trabalho. Utilizou-se um material argiloso que foi caracterizado e posteriormente sofreu adição de borracha granulada em diversas porcentagens em peso. Foram feitos testes em um aparato do tipo desenvolvido por Briaud capaz de medir a taxa de erosão de materiais coesivos e não coesivos. Os tempos necessários para erodir as amostras foram comparados com aqueles correspondentes aos utilizados para testes em escala de forma a se determinar a quantidade de granulado de borracha necessária para representar em escala o material do núcleo. Após isso foram feitos testes de uma barragem em um canal hidráulico de 1,00 m de largura e com 8,00 metros de comprimento. A modelo de barragem com a composição do núcleo de argila com adição de borracha granulada - Rubber Granules (RG) - em escala de erodibilidade (1:200), com altura de 0,45 m e largura de crista de 0,15m - foi submetido a testes e o formato e tempo de abertura de brecha foi determinado para cada situação. Os resultados foram comparados com aqueles produzidos pela literatura clássica. Considera-se que essa metodologia pode ser utilizada de modo a se obter parâmetros mais consistentes que aqueles obtidos por meio de levantamentos estatísticos.

O reúso não potável de água apresenta-se como uma solução sustentável e estratégica frente à intensificação dos eventos de estresse hídrico. No Brasil, apesar embora esta prática ainda seja pouco explorada, algumas companhias de saneamento vêm adotando os preceitos de economia circular e ajustando seus processos para utilização dos subprodutos gerado nas Estações de Tratamento de Águas Residuárias - ETAR. Em 2020, foi publicada a Deliberação Normativa n^o 65 do Conselho Estadual de Recursos Hídricos de Minas Gerais - CERH-MG, que dispõe sobre os critérios e parâmetros para o reúso não potável de água proveniente de estações de tratamento de águas residuárias, nas modalidades: Urbano, Ambiental, Agrícola e Industrial, configurando-se como um estímulo a essa prática no país. Entretanto há poucos estudos aplicados que avaliam sua efetiva viabilidade. O presente trabalho teve como objetivo realizar avaliar o potencial de produção de água para reúso em estação de tratamento de águas residuárias de pequeno porte. Como estudo de caso, adotou-se a ETAR Pirajuba, uma estação de nível secundário, constituída por reatores UASB e rampas de escoamento superficial, tratamento característico de instalações em municípios de pequeno porte, destinada a atender a demanda do horto florestal e do parque ecológico.  A metodologia incluiu a caracterização da área de estudo e das unidades de tratamento, a caracterização quali-quantitativa das demandas do usuário e do efluente tratado, considerando os parâmetros de qualidade estabelecidos pela DN nº 65 (CERH-MG, 2020) na modalidade ambiental. A caracterização do efluente revelou a necessidade de ajustes para atender adequadamente à modalidade pretendida. Diante disso, realizou-se um estudo investigativo que propôs a alteração da operação das rampas de escoamento superficial em série para paralelo. Os resultados atenderam aos parâmetros de reúso, apresentando valor mediano de pH de 7,9 e concentração de ovos viáveis de helmintos inferior a 1 ovo/L, e uma redução significativa Escherichia coli, com diminuição entre os valores medianos de 1,69 logaritmos, alcançando uma eficiência de 97,8% e valores de medianas de 6,8x10³, bastante inferiores ao limite máximo permitido pela normativa vigente (1x10⁶). Conclui-se que a operação das rampas de escoamento superficial em série mostrou-se uma estratégia eficiente para melhorar a qualidade do efluente tratado, validando a proposta de reúso não potável na modalidade ambiental e reforçando o potencial de pequenas unidades de tratamento de águas residuárias como estações produtoras de água para reúso.

O Brasil é rico em disponibilidade hídrica para geração de energia. Conforme o Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) são 161 usinas hidrelétricas distribuídas pelo Brasil. Destas 89 são usinas hidrelétricas a fio d’água e 62 com capacidade de regularização (ONS, 2023). Grande parte destas usinas estão localizadas em regiões com sazonalidade pluviométrica. A gestão destes reservatórios é realizada, na maior parte do tempo, visando atender a demanda de energia do Sistema Interligado Nacional (SIN) associada a eventuais restrições, tais como: manter os níveis dos rios a jusante ou taxa de deplecionamento dos reservatórios. Porém, em determinados momentos, a gestão dos reservatórios passa para o modo de controle de cheia, o qual contempla a segurança da barragem e do entorno do empreendimento. Muitos destes empreendimentos possuem regras de operação executadas por softwares desenvolvidos pelos próprios agentes detentores das concessões. Nesta esteira, este projeto almeja contribuir com a operação do sistema, estudando a aplicação de software de simulações de operações hidráulicas existente no mercado de propriedade do Corpo de Engenharia Hidrológica (HEC) das Forças Armadas Americana (USACE), denominado HEC-Ressim, aplicado à operação conjunta dos reservatórios de Foz do Areia e Segredo, no rio Iguaçu. O software demonstra grande potencial ao atender tanto os princípios relacionados a operação hidráulica como robustez em sua metodologia, além de suporte técnico consolidado.

Seja no Estado de Minas Gerais ou em qualquer outro Estado do Brasil, áreas e
terrenos entre confrontantes que escoam água pluvial são obrigados a atender
requisitos técnicos, impondo deveres e direitos aos proprietários e entes públicos. O
direito de servidão ou de passagem da água pluvial, além de ser um dever, é um item
que deveria estar amparado em legislações e normas, entretanto isto não ocorre.
Diante deste cenário, custos inerentes a processos administrativos ou judiciais, que
demandam profissionais de áreas técnicas ou jurídicas, acabam por onerar
significativamente os proprietários, isso sem computar o tempo dispendido, que não
traz nenhum ganho real às partes.
Assim, o presente trabalho teve por objetivo definir um protocolo para elaboração de
processos de perícias técnicas de modo a garantir a servidão ou direito de passagem
de águas pluviais captadas ou escoadas, além de avaliar e indicar procedimentos de
análise prévia que encontram guarida na legislação brasileira, apontando seus riscos
e indicando soluções para que as mesmas se tornarem válidas. Verificou-se que há
um lapso existente entre a regulamentação técnica e a legislação brasileira,
especificamente no que tange o CPC e as normas da ABNT, pois são balizamentos
que norteiam os processos que envolve disputas entre confrontantes e gestão de
recursos hídricos em relação à captação de água pluvial. Foi feito um estudo sobre a
regulamentação a partir de vários processos judiciais ou extrajudiciais envolvendo
confrontantes, seja de empresas ou pessoas físicas, e desenvolvido um protocolo
técnico sobre as questões relativas ao direito de passagem e/ou de servidão para
águas pluviais. Foi visto ainda, que procedimentos devem ser seguidos a fim de
garantir maior credibilidade e fidedignidade e para isso, deve-se seguir aqueles
dispostos e regulamentados na seção X do CPC.

No Brasil, devido ao crescimento populacional e eventos climáticos extremos, há um aumento da pressão na matriz hídrica, fazendo com que cenários de escassez e conflitos pelo uso da água sejam mais frequentes. Com isso, cada vez mais se faz necessário o incremento da gestão dos recursos hídricos com iniciativas visando sua sustentabilidade. O implemento do reúso de água planejado pode ser uma estratégia eficaz no gerenciamento da matriz hídrica, trazendo benefícios em dimensões culturais, sociais, ambientais e econômicas. Nesse sentido, estudos de potencial de reúso de água são essenciais, pois trazem informações relevantes para a temática. O objetivo do estudo foi o desenvolvimento de metodologia multicritério para avaliar o potencial de reúso de água a partir dos efluentes tratados das Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs), tendo como estudo de caso as bacias hidrográficas do Rio do Sinos (G20) e Rio Sapucaí (GD5). A metodologia foi dividida em quatro etapas. A primeira com a Caracterização das áreas de estudo, a segunda refere-se à Potencialidade de reúso, apresentando os passos básicos para avaliar o potencial de reúso. A terceira trata-se da Avaliação das legislações e instrumentos de gestão dos recursos hídricos e saneamento, com inclusão de análise da existência de planos, projetos, ações e leis referentes à prática, e a quarta é a Matriz de avaliação das ETEs com análise multicritério do potencial de reúso das unidades de tratamento. Com o desenvolvimento do estudo, foi possível estimar o potencial de reúso de água nas bacias hidrográficas e indicar com maior detalhe regiões de potencialidade mais elevada. Os principais resultados apontaram que na G20, o maior potencial de reúso está na Faixa 1 da oferta com vazão igual a 245,7 L/s e capacidade de atender 46% da demanda de indústria ou 17% para irrigação, e nos municípios de Esteio, São Leopoldo e Sapucaia do Sul está a região de Alto potencial voltada para as demandas industriais. Já na GD5, o maior potencial de reúso está na Faixa 2 da oferta, com vazão igual a 394,8 L/s e possibilidade de atender mais de 100% da demanda de indústria ou 68% de irrigação, e somente no município de Pouso Alegre foi indicada região como de Alto potencial. Além disso, as bacias hidrográficas estão localizadas em Estados com legislação própria para o reúso de água, fator positivo para a implementação da prática, mas ficou evidente a ausência de legislação e planos municipais que contemplem a temática. Por fim, diante da metodologia empregada, resultados alcançados e Produto proposto, o estudo pode contribuir para o incremento da gestão e planejamento dos recursos hídricos e saneamento em bacias hidrográficas, fomentado tomada de decisão mais assertiva.

O mundo está passando por uma crise energética global de escala e complexidade sem precedentes. Neste cenário, a descarbonização da matriz energética mundial é fundamental para atingir as metas definidas nos acordos internacionais do clima, destacando os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas, os ODS 6 e 7, Água Potável e saneamento e Energia Limpa acessível, respectivamente. Assim, será necessário uma mudança sistêmica para fontes de energia e materiais que emitam menos carbono, substituindo combustíveis fósseis com alto teor de carbono e neutralizando qualquer carbono emitido nas atividades humanas. Neste recente cenário de transição energética com a crescente participação das fontes renováveis não despacháveis, principalmente eólica e fotovoltaica, torna-se mandatório a necessidade de otimizar a distribuição das fontes de geração e armazenamento de energia, possibilitando o equilíbrio entre a produção e o consumo, o que beneficia a qualidade e a confiabilidade dos sistemas de energia. Este trabalho versa sobre as Usinas Hidrelétricas Reversíveis, que tem como uma de suas principais características o armazenamento de energia e a contribuição para estabilização da rede elétrica. Este estudo aborda a participação das usinas hidrelétricas reversíveis (UHR) no sistema de potência, apresentando seus benefícios, principais barreiras para sua inserção. Também faz uma abordagem histórica das UHR no Brasil e no mundo e apresenta as configurações existentes para o dimensionamento de uma usina reversível. Além disso, o estudo avalia a implantação de um arranjo híbrido de uma usina hidrelétrica reversível em uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) existente em conjunto com uma usina fotovoltaica (UFV), para atendimento de base em uma microrregião. A energia elétrica produzida em excesso pelo sistema de energia fotovoltaica é convertida em energia potencial por meio do bombeamento de água para uma elevação mais alta, onde pode ser armazenada indefinidamente e posteriormente liberada para passar por turbinas hidráulicas e gerar eletricidade. O estudo faz um comparação do custo nivelado de energia (LCOE) simulando com outras fontes que possam atender no período de base. O arranjo híbrido (PCH / UHR / UFV) proposto mostra que a complementariedade com as UHRs podem ser uma alternativa para o atendimento seguro.

Após a guerra da Rússia e Ucrânia, os países europeus foram prejudicados quanto ao fornecimento de gás natural, o que os levou a acelerar a busca por alternativas de fontes renováveis de energia. Assim, procurando atingir as metas estabelecidas no Acordo de Paris de 2015, os países europeus iniciaram o incentivo à produção de hidrogênio verde, por meio de financiamento para implementação de plantas de produção, realizando parcerias com diversos países em desenvolvimento, dentre eles, o Brasil. Neste sentido, o hidrogênio verde se mostra como uma solução promissora na transição energética, sendo que uma das rotas de produção é por meio da eletrólise da água com fontes renováveis de energia. Neste trabalho, são mencionadas as diversas formas de produção de hidrogênio verde, com ênfase na eletrólise da água, em que o eletrolisador é alimentado por fonte de energia renovável, sem emissões de gases de efeito estufa. O objetivo específico é analisar o consumo de água e energia na planta de eletrólise utilizada em todo o processo de produção de hidrogênio verde. São apresentadas diversas tecnologias de eletrolisadores, as possíveis fontes de água para seu funcionamento, bem como a análise de aspectos de sustentabilidade, a fim de conhecer o impacto do consumo de água no processo de produção do hidrogênio verde. Como estudo de caso real, o estudo mostra a planta de eletrólise da Universidade Federal de Itajubá (CH2V/UNIFEI).

A construção de casas mais eficientes é imprescindível para o cumprimento das metas definidas pelas diversas Conferências sobre Meio Ambiente e Sustentabilidade. Planejar residências visando o menor consumo energético e maior aproveitamento dos recursos disponíveis, além de ambientalmente necessário, pode tornar as construções mais lucrativas. Nesse contexto, o uso de tecnologias na construção civil como placas pré-moldadas, painéis fotovoltaicos, aproveitamento energético termo solares e reuso de água são utilizadas no trabalho como alternativas para solucionar esses desafios ambientais, econômicos e técnicos. O estudo consiste na análise de uma habitação de 60m², acomodando 4 pessoas, incluindo o uso das tecnologias citadas acima e limite orçamentário que se enquadre no programa Minha Casa Minha Vida, com a finalidade de comparação técnica e econômica com a construção civil convencional. Os resultados obtidos apresentam o valor global de construção 6% maior que o de construção convencional, entretanto a casa eficiente já vem com as tecnologias que permitem um ganho financeiro ao longo dos anos, visto que o valor de energia elétrica e o valor de água da concessionária será bem abaixo do que a residência tradicional. Contudo maior ganho se dá no meio ambiente, pois as tecnologias implantadas mitigam consideravelmente o consumo de água e energia e ajudam a matriz energética a se descarbonizar. Ao se analisar a água envolvida no processo de construção é notado uma diferença de 16 litros por metros quadrado em relação ao método tradicional.

O equilíbrio entre a disponibilidade e a demanda hídrica tem sido um desafio global. O
crescimento populacional e econômico; os eventos de escassez hídrica; a carência de
saneamento básico e ambiental; e a governança inadequada têm aumentado a pressão sobre os recursos hídricos, resultando em crises hídricas. No setor da mineração a água é fundamental, seja para o processo produtivo ou para as atividades secundárias. Assim, buscar fontes alternativas e de menor conflito com os demais usuários é requisito para a segurança hídrica do setor produtivo. Uma das oportunidades é fomentar a água de reúso proveniente de efluentes sanitários como fonte alternativa para suprimento dos empreendimentos minerários. A atualização do marco legal do saneamento (Lei 14.026/2020) abre uma oportunidade para a melhoria do saneamento básico e também inclui, como meta, o reúso dos efluentes sanitários. Com isso, nesta dissertação, o objetivo foi propor as principais diretrizes para estabelecer o modelo de negócio do reúso de água proveniente de estação de tratamento de esgoto para uso não potável no setor de mineração. Para este propósito, foi feita a revisão bibliográfica e bibliométrica a fim de traçar o panorama atual do reúso de água. As diretrizes para o estabelecimento do modelo de negócio foram elaboradas por meio de adaptação a metodologia Front End Loading (FEL), recomendada para concepção, desenvolvimento, execução e operação de projetos complexos e de grande porte. Como resultado, foram definidas 12 diretrizes principais. Para verificação da aplicabilidade prática destas diretrizes, foi apresentado como estudo de caso a ETE Laboreaux, localizada na cidade de Itabira, Minas Gerais - como produtora e fornecedora da água para reúso - e o Complexo Minerário de Itabira de propriedade da Vale S.A- como usuário desta água. O estudo de concepção do projeto de reúso de água não potável foi elaborado com base nas informações públicas disponibilizadas pela Vale S.A e pelo Serviço Autônomo de Água e Esgoto – SAAE de Itabira. As informações foram complementadas com visitas realizadas à campo. Foram analisadas a viabilidade técnica, econômica e ambiental de 5 alternativas, com diferentes arranjos de traçado da adutora e de reservação. A alternativa 2, considerando barramento do Pontal como reservatório da água de reúso, se mostrou a mais viável. O custo estimado considerando o sistema de bombeamento e adutora foi na ordem de 10 milhões. Espera-se que investimentos públicos e privados sejam direcionados para o saneamento de modo a viabilizar a implantação de sistemas de reúso de água.

O acesso a água potável tem se tornado complexo devido às mudanças climáticas, aumento da população e das atividades econômicas, da poluição das águas e pelas perdas da biodiversidade. A represa de Chapéu D’Uvas é um importante manancial de abastecimento humano de água da cidade de Juiz de Fora/MG. Todavia, este manancial encontra-se localizado geograficamente em outros municípios. A bacia hidrográfica e a represa de Chapéu D’Uvas vêm sofrendo impactos ambientais que podem comprometer a segurança hídrica no que se refere a qualidade e quantidade suficientes de água para atender as necessidades de abastecimento da cidade de Juiz de Fora. Esse trabalho teve por objetivo diagnosticar o risco à segurança hídrica da água bruta da represa por meio de uma análise comparativa entre dois cenários, o ano de 2014 e o ano de 2021. Foi feita uma avaliação da situação dos estressores hídricos de uso e ocupação do solo, demanda para abastecimento, qualidade da água e eventos hidrológicos extremos nos respectivos anos investigados. Em seguida, foi mensurado o risco à segurança hídrica, por meio do método Failure Model and Effect Analysis (FMEA) com o cálculo da severidade, ocorrência e detectabilidade dos impactos de cada estressor hídrico de qualidade e quantidade de água. Posteriormente, o risco à segurança hídrica foi identificado com a conjugação das propriedades dos estressores hídricos. Os resultados indicaram que há riscos sobre a segurança hídrica inaceitáveis referentes aos estressores hídricos de uso e ocupação do solo e qualidade da água na comparação entre os anos de 2014 e 2021, que impactam diretamente a quantidade e qualidade da água do reservatório de abastecimento, os quais necessitam de prioridades de ações de políticas e gestão da segurança hídrica para garantia do abastecimento humano de água para a cidade de Juiz de Fora.

Nas últimas décadas, o mundo, e em especial o Brasil vem sofrendo com eventos
pluviométricos extremos, com maior intensidade e maior frequência, aumentando assim o
número de alagamentos e inundações e consequentemente ocasionando prejuízos econômicos, sociais e ambientais. Uma das ferramentas para a gestão e solução dos problemas de macrodrenagem é o Plano Diretor de Macrodrenagem (PDM), que serve como um instrumento básico da política pública para o planejamento de longo prazo dos sistemas de macrodrenagem. A avaliação do impacto do aumento do nível do mar na elaboração de PDM em regiões costeiras torna-se necessária, visando possibilitar o planejamento urbano frente aos impactos das mudanças climáticas. Este trabalho tem como objetivo demonstrar a importância do desenvolvimento de cenários de avaliação do impacto do aumento do nível do mar nos sistemas de macrodrenagem na elaboração de Planos Diretores de Macrodrenagem em Zonas Costeiras, através de um estudo de caso no litoral do Espírito Santo. A metodologia proposta consiste na simulação hidrodinâmica de eventos extremos de precipitação aliados ao aumento do nível do mar, para a bacia do Rio da Draga em Vila Velha – ES, utilizando o software SOBEK. Verificou-se através das simulações que a ocorrência de um evento de tempo de recorrência de 25 anos associado ao aumento do nível do mar de 1,0 m resulta em um aumento de aproximadamente 9 vezes a área de inundação, com lâmina máxima no ponto de referência com 0,80 m de altura, que não ocorrem no cenário de implantação de obras. A falta de uma metodologia de análise do impacto do aumento do nível do mar no desenvolvimento dos planos diretores em regiões litorâneas pode trazer falhas de execução das análises e obras ineficientes, devendo, portanto, ser considerada no PDM de zonas costeiras

No cenário nacional, onde a fonte hidráulica é predominante, a Garantia Física (GF) de uma
Central Hidrelétrica se torna um componente fundamental para desenvolver um planejamento energético eficiente e sustentável. A GF diz respeito ao quanto uma fonte é capaz de suprir de demanda assegurada ou outorgada. Um dos principais fatores que influenciam a geração por essa fonte é a disponibilidade hídrica. O presente trabalho avaliou a influência das variações hidrológicas sobre o montante da GF de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) em operação com o emprego dos seguintes critérios: consideração das perdas e dos rendimentos (turbinas, geradores e sistema de adução) fixos ou variáveis; aplicação de vazões médias mensal ou diária; extensão da série como completa ou últimos 15 anos; inclusão ou não da motorização da central. Foram usadas três metodologias, sendo uma delas o método atual, do Ministério de Minas e Energia (MME), a outra o Método dos Rendimentos Variáveis e, por fim, o Método da Potência Elétrica Unitária, desenvolvido nesta dissertação. Foi possível constatar que a disponibilidade hídrica das amostras está menor nos últimos anos, com certa influência de crises hídricas, e esse fator é refletido na GF, que em 100% das PCHs se apresentou menor quando a extensão da série foram os últimos 15 anos. Das PCHs avaliadas, em 7 delas não foi possível obter uma GF calculada acima da GF outorgada na ANEEL e, nas 2 em que foi possível, somente quando aplicada a série completa. Ainda, o Método do MME, que aplica vazões médias mensais, resultou nos maiores resultados em 100% das PCHs em comparação com os outros 2 métodos, que aplicam vazões médias diárias. O Método da Potência Elétrica Unitária, desenvolvida neste trabalho, foi o que apresentou em geral os menores valores de GF. A dispersão dos resultados foi relativamente alta, com casos em que o desvio padrão correspondeu a 13% do valor da média. Conclui-se deste trabalho que o Método da Potência Elétrica Unitária, por englobar mais critérios pertinentes ao processo de geração, parece ser o mais conservador e tem aderência com o que realmente acontece com a central hidrelétrica, sendo o método do MME para um cenário bastante otimista. Logo, este método pode ser importante para análises mais criteriosas em relação à GF. Complementarmente, ficou evidenciado que o uso de vazões médias diárias influencia significativamente no resultado da GF por retratar melhor a disponibilidade hídrica e que se deve ter uma avaliação cautelosa em relação à extensão da série de vazões porque, dependendo da sua extensão, alguns comportamentos e tendência de disponibilidade podem passar despercebidos.

Historicamente, a matriz elétrica brasileira foi predominantemente renovável, e essa característica tende a permanecer na próxima década. No entanto, observa-se uma redução gradual da capacidade relativa de armazenamento de energia do sistema elétrico, devido à crescente inserção de fontes renováveis não despacháveis e à falta de novas usinas hidrelétricas de armazenamento. Uma alternativa para o incremento da capacidade de armazenamento de energia do sistema elétrico nacional, que apresenta comprovado sucesso internacional, são as usinas hidrelétricas reversíveis (UHR). O presente trabalho é um estudo de caso com o objetivo de analisar a viabilidade técnica e econômica da implantação de uma miniusina hidrelétrica reversível de aproximadamente 200 kW de potência nominal. Foi desenvolvido um estudo comparativo teórico entre duas configurações de grupo gerador: bomba funcionando como turbina (BFT) e turbina hidráulica convencional. A UHR opera com carregamento por 15 horas através do conjunto motobomba alimentado pela rede elétrica via tarifação fora de ponta e geração por 6 horas na ponta via arbitragem de energia. Os resultados indicaram que a configuração da UHR com BFT é mais vantajosa do ponto de vista econômico do que com turbina convencional. No cenário atual, a mini UHR proposta possui maior atratividade econômica do que sistemas de armazenamento de energia em baterias, todavia as projeções apontam reduções significativas de custos das baterias ao longo da próxima década, devido ao desenvolvimento tecnológico e ganhos de escala associados. Assim, é possível que as baterias se tornem mais econômicas em comparação com a mini UHR.

O grande fluxo nas rodovias de Minas Gerais de caminhões contendo produtos químicos
perigosos, em especial combustíveis e consequentemente seus acidentes são responsáveis por grandes contaminações ambientais das áreas de entorno. As áreas que margeiam as rodovias geralmente possuem corpos d´água que são afetados pelo derramamento de combustíveis. A vulnerabilidade hídrica de trechos que possam a ser acometidos por acidentes rodoviários é preocupante para comunidades locais e órgãos ambientais. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise multicritério baseando-se em dados pré-existentes com informações de áreas com maior índice de ocorrências de acidentes associando características hidrográficas e topográficas regionais, geradas a partir de ferramentas de Sistema Informação Geográfica – SIG, e assim gerar um mapa de vulnerabilidade hídrica. O método multicritério adotado neste estudo é o Analytic Hierarchy Process (AHP). Como estudo de caso foi escolhido o trecho entre Cambuí – MG e Estiva – MG, da rodovia BR381. Com a carta gerada, apontando os potenciais cursos d’água com alta vulnerabilidade de contaminação, espera-se que possam servir de base para tomada de ações assertivas durante intervenção de ocorrências de acidentes rodoviários envolvendo contaminação de recursos hídricos na região e a gestão de riscos.

O setor industrial é o 3° maior usuário de água no Brasil, perdendo para a agricultura irrigada e para o abastecimento humano. Dentre os diversos segmentos industriais, tem-se o de produção de dióxido de urânio, que é representado por uma única empresa estatal, a Fábrica de Combustível Nuclear - FCN, localizada na Bacia Hidrográfica do Paraíba do Sul, considerada estressada, razão pela qual entende-se que a adoção de boas práticas hídricas é de interesse desta empresa. Visando a contribuir com a gestão de água na FCN, e se baseando em pesquisa bibliográfica de trabalhos teóricos e práticos afetos à gestão de água no setor industrial, está sendo proposto um sistema de gestão que envolve a instituição de um gestor responsável pela implementação de um programa de conservação de agua, cuja eficácia do plano de ações pode ser avaliada por indicadores de performance hídrica aplicada à planta industrial, aos setores ou aos processos industriais que indicarão ao gestor a qualidade das decisões tomadas e a necessidade de ajustes. Também foi desenvolvido um sistema informatizado de cadastro e registro dos dados coletados e de cálculo dos indicadores denominado SIGAED. Assim, os objetivos traçados para esta dissertação foram alcançados e desafios à continuidade deste trabalho foram apresentados.

Inundações e alagamentos são realidade em muitas cidades do Brasil devido a intensa expansão urbana e ocupação do solo de forma desordenada. Para quantificar o escoamento superficial em bacias urbanas, compreender seu comportamento hidrológico e avaliar as causas alagamentos, pode-se utilizar modelos hidrológicos. Esses modelos auxiliam no planejamento do espaço urbano, na avaliação de medidas de controle de drenagem a serem implantadas e subsidiam a tomada de decisão. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a aplicabilidade do modelo hidrológico SWMM (Storm Water Management Model) para análise de alagamentos em bairros urbanos no bairro em relação aos dados mínimos necessários para esse tipo de estudo. Para isso, será realizado o estudo de caso do bairro Vila Rubens, em Itajubá/MG, para analisar as principais causas de alagamento e os efeitos da adoção de algumas medidas sustentáveis de controle de drenagem urbana. Primeiramente, realizou-se a delimitação e o diagnóstico da área de estudo. A bacia hidrográfica definida foi caracterizada em relação aos seus aspectos físicos e hidrológicos. Elaborou-se o estudo de chuvas intensas por meio de análise de frequência de precipitações máximas, realizou-se a desagregação da chuva em quantis sub-diários pelo método de Torrico e a discretização temporal pelo método de Huff para se obter a chuva de projeto para tempo de retorno de 2, 5 e 10 anos. A estimativa do escoamento superficial foi realizada pelo método de infiltração CN-SCS e pelo modelo da Onda Dinâmica para transporte hidráulico. O cenário atual da bacia foi simulado e, em seguida, definiu-se alguns cenários com medidas de controle LID (Low Impact Deveploment). Para os três tempos de retorno, a duração crítica da chuva obtida no cenário atual foi de 30 min e a sub-bacia correspondente ao bairro Morro Chic foi a principal contribuinte na parcela de escoamento superficial. A adoção de medidas LID, principalmente na fonte do problema, contribuiu para a minimização dos alagamentos. Apesar dos resultados das medidas, deve-se considerar a localização da bacia, que se encontra em uma planície de inundação, em terreno muito plano. Já a grande quantidade de dados de entrada necessários e as incertezas na determinação de alguns deles foram dificuldades encontradas. Frente a essas incertezas, pode-se dizer que a validação com os moradores foi fundamental na aplicação do modelo SWMM para áreas com poucos dados que alimentam o modelo e sem dados medidos de vazão para calibração e verificação. O modelo SWMM se mostrou adequado para esse estudo e pode ser usado como uma ferramenta de planejamento urbano.

As inundações causam prejuízos significativos a cada ano, no entanto as cidades brasileiras estão despreparadas, pois muitas delas não possuem um plano consolidado de uso do solo e podem estar sujeitas a especulação imobiliária. Apesar dos prejuízos causados pelas inundações, ainda não há uma metodologia consolidada para estimava dos prejuízos gerados, que possam subsidiar o planejamento e a tomadas de decisão dos gestores públicos. Dessa forma elaborou-se um modelo para estimativa de prejuízos causados pelas cheias nas residências e veículos para a cidade de Itajubá-MG. Os danos nas residências foram subdividos em três subitens que são: conteúdo, limpeza e edificação. Para deliminar a área de influência do Rio Sapucaí, foram geradas manchas de inundação para as cotas de 844 até a 848. A mancha de inundação atingiu 26 bairros da cidade de Itajubá e para estes bairros, foram calculados os prejuízos. Para efetuar este cálculo, foram utilizados dados dos setores censitários e limites dos bairros de Itajubá e equações de prejuízos. Os bairros mais afetados foram Varginha, Porto Velho, São Vicente, Vila Rubens e Boa Vista. O prejuízo para a cidade de Itajubá para a cota 848 metros foi de R$ 1.231.506.703,77 o que equivale a R$ 108,12 por metro quadrado. Os resultados mostram-se satisfatórios, o prejuízo à edificação é o componente principal dos prejuízos à residências, seguido por conteúdo, veículo e limpeza. Conclui-se que o resultado desta dissertação pode fornecer informações em nível local e regional das populações que necessitam de um olhar mais atento do poder público, seja por estarem em situação de vulnerabilidade socioeconômica, seja por apresentarem alto grau de exposição aos riscos de inundação.

Os reservatórios se constituem numa das principais formas de moldar o ciclo hidrológico ao armazenar água para usos futuros. Nesse contexto, pequenos reservatórios desempenham papel estratégico no abastecimento de água em comunidades no mundo todo e em especial no Brasil, já que, aumentam a disponibilidade hídrica durante o período de estiagem. Para que isso aconteça é fundamental se ter maior conhecimento dos diferentes processos que interferem na dinâmica hidráulica nessas estruturas. O presente trabalho tem como objetivo auxiliar na garantia de captação de água em pequenas barragens de acumulação através da aplicação do balanço hídrico por meio da utilização do software GoldSim. Além disso, propor um roteiro metodológico orientativo para tal finalidade. Para elucidar a proposta foi realizado um estudo de caso na Barragem Brejo Grande em Paraisópolis, Minas Gerais. Como resultado pode-se projetar o comportamento do nível de água na estrutura de acordo a variação da retirada vazão em um horizonte de planejamento estabelecido. Dessa forma, visando não atingir a restrição operacional e manter a garantia de captação de água durante os três anos de período simulado a demanda de vazão deve permanecer na faixa entre 100 m³/h e 110 m³/h.

Após mais de 30 anos da vigência da Constituição Federal de 1988 e 14 anos da Lei Federal n° 11.445/2007, o saneamento básico não atingiu uma situação confortável, havendo déficit em diversas regiões brasileiras. Ademais, o saneamento rural possui números mais preocupantes, do que quando comparado com as áreas urbanas, sendo necessário pensar em soluções, a fim de que as metas de universalização, trazidas pelo Plansab e pela Lei Federal n° 14.026/2020, sejam alcançadas. Tendo em vista a situação que os municípios enfrentam, principalmente aqueles de pequeno porte, no que tange ao saneamento em áreas rurais, esse trabalho objetiva elaborar um modelo de gestão, a fim de auxiliar os municípios, a implementar ações para consecução da universalização do saneamento rural, observando o proposto pelo Programa Nacional de Saneamento Rural (PNSR). O trabalho foi construindo usando-se como base no PNSR, o arcabouço legal existente no Brasil, o modelo SISAR e materiais orientadores da Funasa, MPMG e Senar, os últimos dois para organização e formalização de associações rurais e experiência profissional dos pesquisadores. A construção do modelo de gestão passou pelas fases de: Elaboração de estrutura organizacional, observando o fortalecimento e capacitação das associações comunitárias e dos moradores rurais; Diagnóstico; Proposição de ações Hierarquização das ações; Implementação das ações e Treinamento das comunidades/moradores para gestão dos sistemas. A hipótese testada nessa pesquisa foi: o modelo de gestão proposto auxiliará a estruturação das ações de saneamento rural nos municípios? Para a aplicação utilizou-se o município de Elói Mendes/MG. O modelo de gestão proposto mostrou-se pertinente e alinhado ao PNSR, bem como auxiliará o alcance das metas propostas na Lei Federal nº 14.026/2020. A aplicação do modelo de gestão se mostrou adequada durante a aplicação/elaboração de Plano Municipal de Saneamento Básico, possibilitando a organização das ações de saneamento rural.

O gás sulfídrico (H2S) é incolor e possui odor de ovo podre, elevado teor de toxicidade e alto potencial de corrosividade. A degradação da matéria orgânica de águas residuárias por bactérias anaeróbias tem como um dos subprodutos o H2S. Desta forma, em sistemas de esgotamento sanitário há a produção de H2S, cuja emissão precisa ser controlada. Materiais adsorventes são muito empregadas para este fim. Visando obter produto adsorvente de custo módico comparado com os produtos comerciais, teve-se como objetivo sintetizar um material sólido granular a partir de resíduos sólidos industriais. Esses novos materiais foram caracterizados físico-quimicamente e avaliou-se o seu uso na adsorção de H2S de biogás de esgoto sanitário. A produção do novo adsorvente foi realizada através de uma etapa de geopolimerização. A avaliação das características específicas do material adsorvente foi realizada através de análises físico-químicas como pH, grupos básicos, densidade aparente, teor de umidade, teor de cinzas, número de iodo, análise da curva granulométrica, índice de resistência ao impacto, análise da resistência a compressão mecânica (tensão x deformação) e área superficial específica ao azul de metileno. Foi feita a avaliação da cinética de adsorção aplicadas a remoção de H2S, por meio de testes dinâmicos feitos em coluna de volume total igual a 70 cm3 submetido a uma taxa de aplicação superficial de cerca de 500 m3 m-2 h-1, sendo a concentração de H2S no biogás de 1868,80 ppm ± 153,28 ppm. Os volumes de material adsorvente testados variaram de 2 cm3 a 20 cm3 (massa de 6,60 g a 24,86 g). A partir dos resultados dos testes dinâmicos em coluna, obteve-se isotermas de adsorção a partir dos métodos de Freundlich, Langmuir, Dubinin-Radushkevich, Sips, Toth, Redlich-Peterson e BET aplicadas à remoção de H2S. Também, analisaram-se as isotermas em relação a classificação de Gilles onde a mesma se comportou como tipo H3 e a classificação obtida por Brunauer foi tipo I. Conclui-se que o novo material desenvolvido é granular (diâmetro médio dos grãos = 4,045 mm ± 1,153 mm, diâmetro efetivo = 0,954 mm ± 0,210 mm), mediamente uniforme (CU = 8,08 ± 3,00), bem graduado (CC = 1,9 ± 0,6) e alcalino (pH = 12,005 ± 0,740 e grupos básicos = 4,163 mEq g-1 ± 0,085 mEq g-1), tem baixo teor de umidade (0,129% ± 0,096%), média densidade aparente (1,476 kg m-3 ± 0,162 kg m-3), elevada quantidade de microporos (número de iodo = 1075,069 mg g-1 ± 118,343 mg g-1, representando 77% do volume total de poros), elevada área superficial (variou de 139 m2 g-1 a 1075 m2 g-1), elevada resistência ao impacto (com mediana de 167), material rígido de elevada resistência mecânica (módulo de elasticidade: 16904,200 t mm-3 ± 1087,902 t mm-3, limite de resistência: 27,692 MPa ± 4,792 MPa, limite de ruptura: 0,630 MPa ± 0,519 MPa) e elevada condutividade hidráulica (1,24 cm s-1 ± 0,51 cm s-1). A análise das isotermas revelaram que o material sintetizado tem elevada afinidade com o H2S, sendo o modelo de Sips (combinação dos modelos de Freundlich e Langmuir) é o que melhor representou os resultados experimentais. Analisando os resultados dos testes cinéticos por meio do método das velocidades iniciais, verificou-se que a ordem da reação variou de 1,6 a 21,0 e concluiu-se que quanto maior a massa do material usada, maior é a velocidade de adsorção. Portanto, o adsorvente granular de caráter básico, com distribuição mediamente uniforme, de baixo custo é um produto sustentável de elevada capacidade de adsorção de H2S em microporos, podendo contribuir para a purificação de biogás e, consequente, aproveitamento energético renovável no Brasil.

A engenharia de recursos hídricos vem empregando amplamente os modelos de previsão de vazão para subsidiar a tomada de decisão em diversas áreas. Os modelos Previvaz e Smap Diário já vêm sendo empregados pelo ONS para a previsão de vazões médias semanais para até seis semanas operativas com o objetivo de fornecer os inputs necessários para a otimização do recurso hidroenergético no planejamento da operação do sistema elétrico brasileiro. Visando somar esforços para melhorar essa previsão, este trabalho propôs e analisou os resultados de uma versão semanal para o modelo Smap, a qual foi gerada tendo por base o mecanismo de cálculo da versão mensal do Smap. No estudo de caso calibrou-se o Smap semanal para duas sub-bacias do SIN: a bacia da UHE Camargos (bacia do Grande); e a bacia da UHE Santa Clara (bacia do Iguaçu). Fez-se um back test para ambas as bacias para o período entre setembro de 2019 e setembro de 2020 comparando a previsão de vazão dos modelos Previvaz, Smap diário e Smap semanal com as vazões observadas no mesmo período. Como resultados, o modelo Previvaz, na primeira semanas prevista, propagou a tendência das vazões observadas na semana anterior e nas demais semanas apresentou tendência em superestimar as vazões mais baixas e dificuldades em captar os picos de vazões. Ambas as versões do modelo Smap apresentaram um ajuste quando a chuva utilizada para o cálculo das vazões foi a chuva observada, entretanto ambos apresentaram a tendência de superestimar os picos de vazões quando utilizada a chuva prevista pelo CFS V2. Conclui-se que a versão semanal do Smap teve performance melhor do que o Previvaz na maior parte dos cenários, indicando que pode ser um modelo empregado para o planejamento da operação. Além disso, a versão semanal do Smap também apresentou melhores resultados na quinta e sexta semana do horizonte de previsão, indicando que o modelo semanal pode ser utilizado para melhorar o resultado de horizontes mais longos de previsão.

Lagos e lagunas são caracterizados por uma rede de ecossistemas em diferentes regiões geográficas e climáticas. Muitos sofrem com impactos da destruição de suas margens e lançamento de efluentes, no entanto, sem que haja qualquer tipo de monitoramento. Uma das maiores dificuldades no estabelecimento da rotina de monitoramento é sua logística que necessita de pessoal treinado e muitos equipamentos caros, tais como embarcação, motor, meios de transporte para estes equipamentos. Outro fator complicador é que muitos desses ecossistemas são rasos e não permitem a entrada de embarcações tripuladas. Portanto, este projeto teve por objetivo o desenvolvimento e avaliação de uma embarcação controlada à distância, não tripulada, capaz de mensurar variáveis como temperatura, pH e coletar amostras. Um sistema de posicionamento global (GPS) embarcado obtém a localização da coleta em relação ao globo terrestre (em coordenadas geográficas), enquanto os dados coletados são armazenados em cartão de memória não volátil. A embarcação é alimentada por energia solar, sendo controlado por placas de prototipagem eletrônica do tipo Arduino®. O protótipo desenvolvido contemplou a utilização de tecnologias de baixo custo em seu projeto e montagem, além da utilização de código aberto. O barco robô foi testado em campo, apresentando resultados satisfatórios para as medições de pH, temperatura e coleta de amostras de água, além de boa estabilidade, manobrabilidade, fácil controle à distância e um custo total próximo a R$ 2.000,00. Este dispositivo tem potencial para contribuir com o monitoramento ambiental em corpos d’águas rasos, esta capacidade de navegação não foi observada em outros projetos de barcos robôs.

A erosão do solo é um fator natural, mas que vem sendo acelerado pela ação do homem sobre o ambiente. Possuindo diversos agentes causadores, a erosão é responsável pela perda de diversas toneladas de solo todos os anos, assoreando corpos d’água, aumentando a possibilidade de inundações e diminuindo a fertilidade do solo. A erodibilidade é definida como a tendência do solo em ter suas partículas desprendidas e carregadas pelos agentes erosivos. Dentre as metodologias existentes para avaliação da erodibilidade, destaca-se o da rampa de Inderbitzen e suas versões modificadas. Solos estabilizados por adição são caracterizados pela inserção de elementos que distribuem os esforços de tração pelo maciço que se estende para além da interface de rompimento. Neste contexto, este estudo busca avaliar as capacidades de uma nova metodologia do ensaio de Inderbitzen, modificada com a adição de um simulador de chuva, para análise de erodibilidade do solo puro e solo estabilizado com adição de fibras de cana de açúcar e lodo de tratamento de esgoto sanitário. Ambos os materiais de estabilização foram com base em suas capacidades de alterar as propriedades do solo. O estudo propõe também uma nova metodologia de ensaio com base nas modificações aplicadas à rampa de Inderbitzen original, apresentando ao fim documento que descreve os procedimentos de ensaio. Conclui-se que a metodologia consegue reproduzir parcialmente as características naturais de escoamento superficial, com limitações com relação à inclinação da rampa. A modificação do solo com fibras naturais não mostrou resultados positivos, elevando o índice de erodibilidade e consequentemente a quantidade de sólidos carreados pelo fluxo de água.

Historicamente, os centros urbanos têm sofrido uma intensa e continua impermeabilização das superfícies impactando diretamente no ciclo hidrológico natural da água e causando grandes problemas relacionados com as enchentes e degradação ambiental. O Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto (do inglês Low Impact Development, LID) é uma abordagem de drenagem urbana que visa minimizar os impactos adversos do escoamento de águas pluviais por meio da implementação de técnicas alternativas que preservem ou mimetizem o ciclo hidrológico natural. Portanto, nesse estudo foram coletadas e sistematizadas informações sobre publicações em diversas técnicas LID urbana aplicadas no controle de enchentes, armazenamento e tratamento do escoamento pluvial. Foi realizada uma pesquisa bibliográfica quantitativa e qualitativa, por meio de levantamento e análise de publicações, na última década e indexadas pela base de dados Web of Science, sobre diversas técnicas LID. A análise quantitativa avaliou o número de publicações sobre técnicas LID de drenagem urbana entre 2010-2019, assim como os países que publicaram mais artigos neste período. Para a análise qualitativa, foram avaliadas e caraterizadas as publicações na última década, principalmente as mais recentes e dentro dos países com mais publicações, pesquisas com aplicação em meso e macroescala, assim como modelos matemáticos. Os resultados demonstraram um aumento crescente e significante de publicações em técnicas LID de drenagem urbana mundialmente. Os países com maior número de publicações foram os Estados Unidos, a Austrália e a China, respectivamente. O Brasil aparece em décimo lugar na classificação geral, sendo a coleta e aproveitamento de água da chuva a técnica LID mais pesquisada. Entre as técnicas LID mais pesquisadas globalmente estão a biorretenção, as zonas úmidas artificiais e o aproveitamento e armazenagem de água pluvial respectivamente, seguidas pelas técnicas telhados verdes e pavimentos permeáveis. Em conclusão, foi possível verificar por meio deste estudo que existe uma tendência mundial na pesquisa e implantação de técnicas LID de drenagem urbana. Estas técnicas oferecem uma alternativa sustentável para o gerenciamento de águas pluviais representando grandes benefícios ambientais, econômicos e sociais.

A soleira de admitância é uma estrutura de barramento e vertimento, executada majoritariamente em madeira, composta por degraus e cavidades que permitem a passagem de água pela estrutura. Este estudo apresenta uma alternativa de arranjo hidráulico utilizando a soleira de admitância como estrutura de barramento para projetos de Centrais de Geração Hidrelétrica (CGHs). Foi desenvolvido um estudo energético, hidráulico e de custos, a partir de um estudo de caso. Os resultados indicaram que além dos benefícios ambientais e da funcionalidade técnica, a utilização da soleira de admitância como barramento em CGHs para rios de planalto/montanha se mostra economicamente viável, comparada ao custo de um barramento comum (perfil Creager). Tem-se como contribuição o desenvolvimento dos estudos na área de soleiras de admitância, relacionando uma estrutura de controle de vazões a uma estrutura de geração de hidroeletricidade. Foi concluído que há viabilidade econômica na implantação das soleiras de admitância para geração, sendo indicado, no entanto o estudo em modelo reduzido para garantia da segurança estrutural do sistema.

A insustentabilidade dos sistemas municipais de drenagem resulta da histórica má gestão destes serviços e pode ser observada tanto com um viés financeiro quanto com um viés ambiental. A arrecadação referente a estes sistemas é quase sempre inexistente, e quando atrelada ao IPTU não retorna a origem, em função das demais prioridades municipais. Em uma abordagem ambiental, os sistemas atualmente existentes são provenientes de perspectiva “cinza”, sem a ótica das soluções baseadas na natureza. Neste contexto, a proposição de um modelo de cobrança pela prestação do serviço de drenagem urbana atrelado a um sistema de incentivos às práticas Low Impact Development (LIDs) foi o objetivo desta dissertação, visando à estruturação de uma ferramenta de auxílio na gestão do sistema e na tomada de decisão por parte do prestador de serviço. Da metodologia: optou-se por um Estudo de Caso, e para fundamentá-lo, necessitou-se da realização de uma pesquisa bibliográfica e documental sobre as formas de remuneração adotadas mundo afora e sobre a eficiência das técnicas LID, de maneira a possibilitar uma proposição de um sistema de incentivos coerente com a redução do escoamento superficial gerado na propriedade. A taxa de drenagem proposta foi dada em função de um parâmetro denominado “Área Impermeável Equivalente”, que leva em consideração o tipo de solução adotada no lote para a gestão do escoamento gerado. Percebeu-se que a metodologia proposta pode adaptar-se às prioridades municipais e pode ser uma solução para o fomento a utilização das práticas LID no município, o que reduz a possibilidade de eventos de chuva gerarem prejuízos financeiros e sociais, melhora a qualidade dos corpos hídricos e as condições ambientais do território. Para o estudo realizado em Itamonte, o valor unitário de 1m² de Área Impermeável Equivalente obtido foi de R$0,15 anuais e 90% dos lotes contribuiriam com valores inferiores a R$70,00 ao ano. Conclui-se com este trabalho que a remuneração pelo serviço de drenagem urbana pode ser uma solução tanto para o custeio deste serviço, como para o fomento à utilização de medidas compensatórias nos lotes, trazendo sustentabilidade aos sistemas.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar técnica e socioeconomicamente a implantação do sistema condominial de coleta de esgoto sanitário numa área rural. Como estudo de caso foi proposta a implantação de uma rede condominial para o bairro Pessegueiro, localizado na área rural do município de Itajubá, Minas Gerais. No estudo de concepção da rede coletora foi realizada uma caracterização ambiental da área que evidenciou a degradação do corpo hídrico que corta a região central do bairro, com o comprometimento da qualidade da água dos poços de abastecimento. Também foi realizada uma caracterização socioeconômica que mostrou que a população local tem um baixo poder aquisitivo, mas é uma comunidade organizada e preocupada com a melhoria das condições sanitárias, portanto com forte potencial para gerir o sistema condominial. Por fim, foi realizada a análise técnica e econômica comparando o dimensionamento e orçamento do sistema condominial com o sistema convencional de coleta de esgoto. Foi realizado o levantamento planialtimétrico da região em estudo e traçada a rede coletora de esgoto passando pelos fundos dos lotes e paralelo ao curso d´agua existente. Esta concepção evitou o aprofundamento da rede coletora e possibilitou que o perfil da rede coletora se desenvolvesse paralelo ao terreno, resultando em menores custos. A diferença entre a rede condominial e a rede convencional foi o diâmetro da tubulação, 100 mm e 150 mm respectivamente. Outra diferença foi o uso de diferentes órgãos acessórios, no sistema condominial optou-se pelas caixas de inspeção e no sistema convencional os terminais de inspeção e limpeza. A rede condominial mostrou-se mais viável economicamente, visto que o orçamento resultou em 55% do orçamento da rede convencional. Ressalta-se que, para sucesso da implantação da rede condominial é necessário o envolvimento de toda a comunidade e do governo, inclusive com a proposição de mecanismo legais que permitam a gestão do sistema pela própria comunidade.

Os conceitos de ferrobactéria e bactéria redutora de sulfato são desconhecidos pela maioria dos profissionais da área de geração em centrais hidrelétricas, porém seu ataque corrosivo é recorrente em dezenas de usinas. As consequências desse tipo de corrosão afetam a vida útil dos equipamentos ocasionando falhas ou paradas para manutenção com interrupção da geração de energia. Esta pesquisa de mestrado profissional apresenta por objetivo investigar esse tipo de biocorrosão, seu ataque nos diversos tipos de metais utilizados em componentes hidromecânicos, métodos de mitigação e controle químico no sistema de água de resfriamento. Para avaliação da corrosão foram instalados diferentes corpos de provas metálicos nos reservatórios de Serra da Mesa e Cana Brava, no rio Tocantins, com medições periódicas de perda de massa individual. Desta pesquisa ficou constatado que o grau de corrosão é diretamente influenciado pela profundidade da água e elaborada hipótese da influência do solo original do reservatório na proliferação da ferrobactéria. Concluindo que utilizar água superficial é a melhor solução com mínimo de impacto ambiental no controle da biocorrosão em centrais hidrelétricas.

O Setor elétrico brasileiro passou por mudanças aos longos dos anos, uma delas foi o
incentivo a fontes renováveis através da geração descentralizada através do sistema de
compensação de energia criado pela resolução 482. Este estudo tem por objetivo propor e
aplicar uma metodologia de indicador socioambiental que possa analisar os principais fatores e
desafios à viabilização da geração hidráulica descentralizada. Prospectou-se locais disponíveis
para geração hidráulica na área de distribuição da CEMIG, bacia hidrográfica do Rio Grande –
MG. Estimou-se o custo unitário dos aproveitamentos em função do fator de aspecto através do
estudo hidro energético. Propôs e aplicou o indicador socioambiental para pontuar aspectos que
possam afetar a atratividade da geração hidráulica. Alguns resultados obtidos são a atualização
do fator de aspecto, aplicação da análise socioambiental resultado em uma melhor
caracterização dos aproveitamentos. Constatou-se que os aproveitamentos apresentam custo
unitário abaixo do valor médio dos praticados em leilão, além disso, bom indicador
socioambiental, significando boas condições para viabilização. Concluiu-se que definir o custo
unitário em função do fator de aspecto é uma boa ferramenta para estimativa econômica,
também, quanto ao indicador socioambiental, este analisa de forma complementar e identifica
possíveis aspectos que podem facilitar ou dificultar a viabilização de novos negócios.