Os desafios contínuos – controle de perdas e disponibilidade hídrica no Brasil

Por Lucas Nunes Monteiro, professor de Sistemas Operacionais Embarcados e Sistemas de Aquisição de Dados do Centro Universitário Facens

O Brasil é um país privilegiado, onde a água é um recurso disponível em abundância. O país detém mais da metade da água disponível na América do Sul. Porém, o Brasil enfrenta problemas devido à má distribuição, degradação causada pela poluição, má gestão e redes de distribuição deficientes manutenção, preventiva e corretiva. Os maiores desafios hídricos estão no combate e controle das perdas de água (reais e aparentes) na rede de distribuição.

Combater as perdas de água demanda um esforço permanente, pois há uma tendência natural de aumentarem por conta de infraestruturas envelhecidas e por novas aparições de vazamentos. São realizadas diversas ações para combater as perdas reais e as concessionárias de abastecimento de água investem continuamente em formas de combater as perdas. Uma cooperação entre o Brasil e o Japão foi capaz de reduzir o índice de perdas de água na micromedição, entre o período de dezembro de 2004 a dezembro de 2019, decaindo de 41,0% para 29% as perdas reais. Nesse mesmo período, o índice de perdas aparentes decaiu de 26,7% para 19%.

A escassez de água é um problema mundial, que necessita de desenvolvimento de práticas e métodos aplicados à redução de seu desperdício. A situação em países em desenvolvimento é crítica, e políticas relacionadas ao racionamento e a utilização sustentável da água precisam ser reestruturadas [1]. Uma pesquisa desenvolvida pela World Resources Institute (WRI) apresentou uma análise sobre utilização de água com base em informações de mudanças climáticas global, estabelecendo uma classificação de estresse hídrico para 167 países. Projetando o estresse hídrico para o ano de 2040, a pesquisa destacou 33 países que irão apresentar algum problema relacionado a escassez hídrica [2].

O Brasil é um país privilegiado em disponibilidade hídrica, assumindo 13% de toda água disponível no mundo. Porém, o país enfrenta desafios relacionados as falhas na rede de distribuição, degradação causada pela poluição e pela sua falta de manutenção preventiva e corretiva [3]. Segundo o Instituto Trata Brasil, o Brasil apresenta um retrocesso de 13 anos de água potável. Índice qual não tínhamos desde 2007. Segundo as pesquisas da instituição, a cada 100 litros de água captada e tratada, quase 40 litros são desperdiçados por conta de vazamentos nas redes, fraudes, “gatos”, erros de leitura dos hidrômetros e outros problemas [4].

No Brasil, por meio de cenários precários em relação aos índices de perdas dos recursos hídricos, o país enfrenta muitos desafios durante a pandemia de Covid-19. O acesso escasso a água tornou-se um elemento de grande valia para a população brasileira, apresentando, além da escassez, ineficiência nos setores de saneamento básico em relação ao controle de perdas de água [5].

Situação da disponibilidade hídrica

Em 2019, pesquisas realizadas pelo Instituto Trata Brasil, retratam que o desperdício de água no país foi de 38%, ou seja, mais de 10 bilhões de reais perdidos, equivalente em litros, a 7 mil piscinas olímpicas. Já em 2020 esse número foi para 40%. Pesquisas apontam que o meio índice dessas perdas de maior relevância se dá por conta dos pequenos vazamentos de água [5]. Atualmente, os vazamentos de água representam uma boa parcela de todo volume perdido (perdas físicas) nas redes de distribuição. Considerando um índice de perdas (perdas reais e aparentes) de 40% de toda água potável captada e tratada, as perdas físicas (vazamentos) representam 60% deste volume. Esse volume seria suficiente para abastecer mais de 63 milhões de brasileiros em um único ano, equivalente a 30% da população brasileira em 2019. Além disso, tal volume seria capaz de abastecer 35 milhões de brasileiros que carecem do abastecimento hídrico e acesso a higiene básica, em pleno momento pandêmico [6].

O Sistema Nacional de Meteorologia (SNM), apresentou um comunicado aos estados de Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul, São Paulo e Paraná, sobre uma emergência hídrica entre junho e outubro de 2021, por conta da situação crítica da falta de chuva. Entre o final de 2020 e o início deste ano, as hidrelétricas receberam o menor volume de chuvas dos últimos 91 anos e com isso aumento das contas de luz e quebras de safra em importantes regiões produtoras de alimentos, são alguns dos problemas que têm afetado o nosso país [7].

Na Grande São Paulo, o Sistema Cantareira é responsável por abastecer cerca de 6,5 milhões de pessoas. Seu nível é medido pelo seu volume útil, somado a reserva técnica, também denominado de volume morto, das represas Jaguari/Jacareí e Atibainha. No ano de 2014, o Sistema Cantareira, maior dos sistemas administrados pela Sabesp (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), destinados a captação e tratamento de água para a Grande São Paulo e um dos maiores do mundo, atingiu o índice de 8,1%, o mais baixo da história, desde o início da capitação do volume morto. No mês de agosto de 2021, o nível Cantareira apresentou menor nível do que de 2013, período ao qual iniciou-se os problemas, com 20% menos água armazenada [8][9].

Perdas reais e aparentes

As perdas reais correspondem aos volumes de água que não são consumidos, caracterizado pela perda da água, tratada ou não, nos diversos processos. Esses volumes de água são perdidos por meio de vazamentos em seu percurso, desde as estações de tratamento de água, até os pontos consumidores finais residenciais. Esses vazamentos ocorrem, principalmente, devido ao desgaste das tubulações. Esse tipo de perda está associado aos custos de produção e distribuição de água, ao qual, quanto melhor for a eficiência de um sistema em relação às suas perdas reais, menores serão seus marginais (mudança no custo total de produção advinda da variação em uma unidade da quantidade produzida). De forma implícita, essas perdas são impactadas por custos de energia elétrica, de manutenção preventiva e corretiva de ramais e redes de distribuição, e de produtos químicos utilizados durante o tratamento. Um programa de redução de perdas reais depende diretamente das condições estruturais dos sistemas de abastecimento [10][11].

As perdas aparentes correspondem ao volume de água consumido e não faturado. São volumes de água não registrados pelas concessionárias de água, decorrente de erros de medição nos hidrômetros, fraudes, ligações clandestinas e falhas no cadastro comercial. Esse tipo de perda está diretamente relacionado com as receitas das companhias de abastecimento água, pois estão ligadas as ações em ineficientes programas de micromedição (hidrômetros residenciais) e cadastros comerciais.

Os programas de redução de perdas aparentes apresentam centro de custo menor, pois não demandam de grandes obras. Tais ações de controle das perdas aparentes apresentam um retorno sobre o investimento mais rápido que os das perdas reais, pois os benefícios são valorados por tarifas médias. Com base em um relatório apresentado pelo SNIS (Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento), a perda zero (desperdício zero) pode ser considerada uma utopia, pois as perdas aparentes são inevitáveis em relação a contabilização do volume entregue ao consumidor final, causado por erros ou incertezas cadastrais, pelo grau de exatidão dos medidores e por fraudes nos hidrômetros e ligações clandestinas (os famosos “gatos”). Todo o combate a tais perdas está diretamente relacionado com ferramentais e recursos disponíveis pelas companhias gestoras [11].

O desafio no combate a perda é árduo e amplo, ao qual, considerando as perdas aparentes uma situação inevitável, muitas companhias trabalham com níveis aceitáveis e compatíveis com as condições ambientais e econômicas de cada região. As ações de redução e controle de perdas aparentes demandam esforço continuado, aliando o emprego de tecnologias adequadas de medição de água a políticas de educação ambiental, comunicação social, controle de fraudes e sistemas de atualização cadastral [12]. As ações de combate às perdas aparentes de água estão retratadas na Figura 1.

Figura 1 – Fluxo de processos de controle de perdas aparentes.

Fonte: Instituto Trata Brasil, 2021.

Vazamentos de água

Os vazamentos podem ser caracterizados por toda água que é expelida pela tubulação com meio de fissuras, rompimentos e avarias. Existem dois tipos de vazamentos: os vazamentos visíveis, que podem aflorar a superfície do pavimento e das calçadas, e os vazamentos não visíveis, não aparentes, que não afloram na superfície e cuja localização depende da realização de ações com a utilização de equipamentos por métodos acústicos [13]. A Figura 2 ilustra os tipos de vazamentos de água.

Figura 2 – Tipos de vazamentos de água.

Fonte: Tardelli, 2004.

Não são todos os vazamentos não visíveis que são detectáveis por métodos acústicos. Vazamentos não visíveis e não detectáveis com equipamentos acústicos são denominados “vazamentos inerentes” do sistema de distribuição de água, cuja baixa vazão com longa duração ou não afloram à superfície. Elas geralmente ocorrem nas juntas e nos estágios iniciais dos processos de corrosão. Os vazamentos visíveis são facilmente identificados, porque afloram à superfície [14]. A Figura 3 a seguir ilustra a classificação dos vazamentos de água.

Figura 3 – Classificação dos vazamentos de água.

Fonte: ABENDE, 2003.

Uma das ferramentas mais utilizadas para detecção de vazamentos de água não visíveis é o Geofone Eletrônico, equipamento capaz de captar as vibrações provenientes do movimento da água fora da tubulação, oriundas dos vazamentos [14]. A Figura 4 a seguir ilustra o princípio de funcionamento do geofone.

Figura 4 – Método acústico para a detecção de vazamentos.

Fonte: ABENDE, 2003.

Controle de perdas de água

Combater as perdas de água, sejam reais ou aparentes, demanda um esforço permanente e contínuo, pois há uma tendência natural das perdas aumentarem por conta de infraestruturas envelhecidas e por novas aparições de vazamentos. Além disso, a micromedição pode perder a precisão e as irregularidades podem elevar a um grau prejudicial. Os esforços demandados devem ser aplicados para evitar que as perdas aumentem, e um nível adicional para reduzir as perdas [15]. Podem ser destacadas principais ações para combater às perdas reais, como:

  • Gerenciamento de pressões por meio de setorização dos sistemas de distribuição de água, incluindo a instalação de válvulas redutoras de pressão (VRP) em áreas específicas com pressões elevadas. Dessa forma, é possível reduzir e estabilizar as pressões de modo a reduzir a quantidade de novos vazamentos e a vazão dos vazamentos existentes;
  • Por meio de um software público chamado EPANET, que permite aos técnicos realizar a simulação hidráulica da rede de abastecimento de água de municípios, é possível identificar e localizar pontos de maior pressão;
  • A setorização da cidade dividida por regiões, possibilita que o fornecimento de água possa ser interrompido para manutenções preventivas e corretivas, sem que uma grande área do município sofra com a ausência de água;
  • Algumas avarias nas redes de abastecimento de água distribuídas são facilmente detectáveis, outras não são visíveis, seja por estarem sob a superfície ou por não possuírem grandes proporções. Dessa forma, é preciso utilizar ferramentas e métodos acústicos aprimorados para essa investigação, em específico, um equipamento chamado geofone eletrônico, que tem a função de detectar vazamentos, para posterior reparo de redes.

Concessionárias de abastecimento de água investem continuamente em ações ao combate às perdas. Conscientes de tal responsabilidade com relação à situação de escassez dos recursos hídricos, a SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), em 2009, decidiu intensificar esforços por meio de um Programa de longo prazo, com horizonte até 2020, buscando garantias de sua continuidade e redução dos custos financeiros por meio do seu financiamento. Foram investidos cerca R$ 6,2 bilhões, do período entre 2009 e 2020. Do período de 2009 a 2012, foram investidos R$ 1,2 bilhões no combate as perdas. Entre os anos de 2013 e 2020, a companhia buscou apoio internacional, ao qual captou recursos financiados do Governo Japonês. A Agência de Cooperação do Governo japonês (JICA – Japan International Cooperation Agency) [16].

O objetivo de tal cooperação entre os países era atingir em 2020 um indicador de perdas por ligação de 273 Litros/ligação x dia e um índice relativo à micromedição de 28,4%, que corresponde a um nível de perdas reais em torno de 18,5%. De dezembro de 2004 a dezembro de 2019, o índice de perdas de água na micromedição decaiu de 41,0% para 29%. Nesse mesmo período, o índice de perdas reais decaiu de 26,7% para 19%. Porém, de forma geral, o país ainda perde quase 40% de água [16]. A Figura 5 a seguir ilustra a evolução dos indicadores de perdas de água da SABESP.

Figura 5 – Índices de perdas SABESP.

Fonte: SABESP, 2020.

A situação das perdas de água potável ao longo dos anos apresenta números preocupantes. Concessionárias e operadoras de água e esgotos estão à procura de mais água na natureza para compensar sua ineficiência. As perdas de água demandam de uma melhor estruturação e maior eficiência nos sistemas de saneamento, aos quais estão diretamente relacionados com a qualidade dos materiais utilizados para a manutenção corretiva e preventiva, que suportem as exigências técnicas das redes de distribuição de água com mais robustez e eficiência, bem como a qualidade da gestão no combate às perdas. Milhões de pessoas sofrem com a escassez hídrica, e a redução das perdas de água pode ser a solução do ponto de vista social e de sustentabilidade para este histórico problema.

Referência Bibliográfica

[1] Cirilo, J. A.: Crise hídrica: desafios e superação. Revista USP, São Paulo, n. 106, pp. 45–58 (2015).

[2] Maddocks, A., Young, R.S., Reig, P.: Ranking the World’s Most Water-Stressed Countries in 2040. World Resources Institute (2018). Disponível em: https://www.wri.org/insights/ranking-worlds-most-water-stressed-countries-2040

[3] Barifouse, R.: Maior crise hídrica de São Paulo expõe lentidão do governo e sistema frágil (2014). BBC Brasil. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/noticias/2014/03/140321_seca_saopaulo_rb

[4] Instituto Trata Brasil.: Perdas de Água Potável (2021, Ano Base 2019): Desafios para a Disponibilidade Hídrica e ao Avanço da Eficiência do Saneamento Básico (2021). Disponível em: https://www.tratabrasil.org.br/estudos/perdas-de-agua/itb/perdas-de-agua-potavel-2021-ano-base-2019-desafios-para-a-disponibilidade-hidrica-e-ao-avanco-da-eficiencia-do-saneamento-basico
[5] Instituto Trata Brasil.: EM PLENA PANDEMIA E ESCASSEZ DE CHUVAS, BRASIL PERDE ÁGUA POTÁVEL QUE ABASTECERIA 63 MILHÕES DE PESSOAS (2021). Disponível em:

[6] Instituto Trata Brasil.: Perdas de água potável seriam suficientes para abastecer 30% da população brasileira por um ano (2021). Disponível em: http://tratabrasil.org.br/images/Release_Perdas_de_%C3%81gua.pdf

[7] Instituto Nacional de Meteorologia (SNM). Sistema Nacional de Meteorologia (SNM) emite Alerta de Emergência Hídrica (2021). Disponível em: https://portal.inmet.gov.br/noticias/sistema-nacional-de-meteorologia-snm-emite-alerta-de-emerg%C3%AAncia-h%C3%ADdrica.

[8] Dias, Natália.: O Sistema Cantareira e a crise da água em São Paulo: Falta de transparência, um problema que persiste (2016). São Paulo: Artigo 19 Brasil. Disponível em: https://artigo19.org/wp-content/blogs.dir/24/files/2016/06/Sistema-Cantareira-e-a-Crise-da-%C3%81gua-em-S%C3%A3o-Paulo-2.pdf

[9] Vieira, Bárbara Muniz.: Sistema Cantareira entra em faixa de restrição; nível do reservatório já é o menor em pelo menos cinco anos (2021). https://g1.globo.com/sp/sao-paulo/noticia/2021/10/02/sistema-cantareira-entra-em-estado-de-restricao-nivel-do-reservatorio-ja-e-o-menor-em-pelo-menos-cinco-anos.ghtml

[10] Instituto Trata Brasil.: Perdas de água: novo estudo mostra as perdas nos sistemas de distribuição, a baixa evolução desses indicadores e os grandes desafios para a solução (2015). Disponível em: https://www.tratabrasil.org.br/datafiles/estudos/perdas-de-agua/Release-Perdas-de-Agua.pdf

[11] Instituto Trata Brasil.: PERDAS APARENTES (2018). Disponível em:  http://www.snis.gov.br/downloads/publicacoes-acertar/perdas/Vol.4-Perdas-Aparentes.pdf

[12] Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES. CONTROLE E REDUÇÃO DE PERDAS NOS SISTEMAS PÚBLICOS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA (2015). Disponível em: https://www.abes-dn.org.br/pdf/28Cbesa/Perdas_Abes.pdf

[13] Tardelli Filho, J.: Controle e Redução de Perdas, In: TSUTIYA, M. T. Abastecimento de Água, Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.

[14] Associação Brasileira de Ensaios Não destrutivos (ABENDE).: Detecção de vazamentos não visíveis – Métodos acústicos. Apostila de certificação em ensaio não-destrutivo de estanqueidade (2003). 181 p.

[15] SNIS – SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES SOBRE SANEAMENTO. Diagnóstico dos Serviços de Água e Esgotos – Base 2013, Ministério das Cidades, 2015.

[16]SABESP.: Controle de Perdas. (2018). Disponível em: http://site.sabesp.com.br/site/interna/Default.aspx?secaoId=37

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