Um guia para arquiteturas "off-grid"

Um guia para arquiteturas "off-grid"

Quem mora em uma grande cidade dificilmente nunca sonhou em viver isolado, em uma casa entre as árvores ou numa praia deserta. Durante uma pandemia e os meses intermináveis ​​de quarentena, muitos tiveram essa mesma ideia. Por mais romântica e sedutora que ela possa parecer, isso vem acompanhado de alguns desafios práticos importantes. Raramente abriríamos mão de pequenos confortos que estamos tão acostumados, como abrir uma torneira ou carregar o celular. Se o local é, de fato, remoto, possivelmente não contará com abastecimento de energia elétrica, água potável, gás, rede de esgoto e coleta de resíduos sólidos. Mas diversas possibilidades de uma vida com conforto e sem vizinhos. Quais são as principais soluções para permitir isso e como um projeto de arquitetura pode proporcionar uma vida fora da rede?

Viver fora da rede, ou fora das redes, requer uma consciência de tudo o que a casa consome e produz, como um ecossistema que, preferencialmente, deve ser capaz de fechar seus ciclos. O balanço nunca pode ser negativo. Ou seja, se a casa consome mais do que produz, não há possibilidade de pagar por mais, como estamos acostumados nas cidades. Ao mesmo tempo, se algo está sobrando, quer dizer que foi mal dimensionado e recursos foram desperdiçados. Sem as infraestruturas urbanas que não proporcionam facilidades diárias, uma casa ou comunidade auto suficiente deve ser capaz de provar todos os meios para a vida no local.

Água

Ainda que venha à cabeça, num primeiro momento, a energia elétrica como o mais importante, o abastecimento de água é vital para a nossas fontes. Para isso, é necessário prever uma das três fontes mais comuns: um corpo d 'água próximo (um lago ou uma nascente de um rio), um poço, ou água da chuva coletada. Águas de poços artesianos ou de sistemas pluviais devem, preferencialmente, passar por algum sistema de filtragem antes que sejam utilizados para consumo. Para bombear a água de uma cisterna subterrânea, de um lago, ou para alimentar alguns dispositivos filtrantes, a energia elétrica mostra-se indispensável.

Energia elétrica

Para gerar energia elétrica em sistemas fora da rede, o sol e o vento são as fontes renováveis ​​disponíveis. Os sistemas eólicos residenciais ainda são mais caros, mas podem ser boas opções quando conforme as condições climáticas principais favoráveis ​​para tal. Este sistema é composto, basicamente, por uma turbina eólica, que capta a energia cinética do vento, através das hélices, transformando-a em energia elétrica. As baterias armazenam a energia e suprem a demanda na carência de ventos. Outro componente imprescindível é o inversor, que transforma a corrente contínua (CC) dessa energia armazenada nas baterias em corrente alternada (CA), propícia para o uso nos eletrodomésticos e outros equipamentos. Aero geradores de pequeno porte geram até cerca de 100 kW.

Mas a forma mais comum de obtenção de energia elétrica é através da energia solar. Segundo a GOGLA (Associação global para a indústria de energia solar fora da rede), o setor solar não conectado à rede aumentou tremendamente nos últimos 10 anos, tornando-se um mercado vibrante de U $ 1,75 bilhão por ano, que ativado em uma curva de crescimento sólido, atendendo atualmente a 420 milhões de usuários. Evidentemente, isso não engloba somente os pretendentes a ermitões. Há 840 milhões de pessoas no mundo que ainda não possuem acesso à eletricidade, e mais de 1 bilhão vivem conectados a redes não qualificados. A energia solar sem conexão à rede poderia atender também a diversos usos produtivos, como bombas solares de água (SWPs), armazenamento refrigerado ou máquinas para processamento de alimentos.

Um sistema fotovoltaico off-grid é composto por algumas partes. Primeiramente, o conjunto de placas solares captam a radiação do sol e a convertem em energia elétrica. Essa energia irá para um controlador de carga, que serve para aumentar a vida útil das baterias, fazendo com que elas sempre recebam cargas. Ele também é responsável pelo processo de carga e descarga das baterias. Tanto as baterias como os painéis fotovoltaicos devem estar conectados ao inversor, que permitirá o uso da energia elétrica em corrente alternada, já que as placas energia em corrente contínua.

Independente do sistema, é importante que uma construção off-grid tenha um espaço adequado para todos esses equipamentos e dispositivos, de forma que fiquem queridos e precisam de uma manutenção facilitada.

Lixo e Esgoto

Outra preocupação em uma construção para a rede é em relação aos seus resíduos. Resíduos corrigidos adequados para os compostados e os sólidos recicláveis ​​indispensáveis ​​ser encaminhados para os destinos adequados. Sem a coleta urbana nos distanciando dos nossos lixos, os ocupantes se depararão com a quantidade enorme de resíduos depositados em uma edificação.

A preocupação com os resíduos gerados é crucial, sobretudo para evitar que poluam as fontes de água que são utilizadas para abastecer a água. Em relação ao esgoto, há algumas opções para um tratamento adequado. A escolha mais comum para tratamento de esgoto em locais onde não há uma rede seja a fossa séptica. O funcionamento é simples: o esgoto entra na fossa, onde os resíduos sólidos decantarão, na superfície uma crosta será formada e águas residuais permanecerão entre as camadas, fluindo para um sumidouro. As bactérias que vivem dentro de fossa séptica digerem a fração orgânica, ajudando a eliminar os sólidos e a remover a maior parte do odor. As águas residuais vazam lentamente para fora, em um leito de cascalho e solo abaixo. Apesar de ser capaz de realizar um tratamento primário, a eficiência dele é baixa e limitada, podendo poluir o solo e gerar odores desagradáveis. Também, é possível que requeira esvaziamentos periódicos, o que pode ser complexo em construções remotas.

Uma possibilidade de tratar os efluentes da fossa de maneira mais adequada, utilizando-se um sistema altamente engenhoso, mas de baixa tecnologia, através do Sistema de Zona de Raízes. Neste caso, a filtragem é feita por pedras e também por plantas que, com suas raízes, captam os nutrientes do esgoto e devolvem água ao solo. O esgoto, já previamente filtrado pela fossa séptica, percorre os caminhos do tanque, passando por etapas com diferentes tamanhos de pedra e areia, até que acabe sendo devolvido ao ar como vapor d'água, já limpo, retornando ao ciclo da água e tornando -se uma opção mais amigável para o ambiente.

Outra opção muito usada em locais remotos é o vaso seco, ou sanitário compostável. Neste caso, o resíduo é transformado em um composto que pode ser usado para fertilizar as plantas. Nos vasos secos mais tradicionais, a cada uso, o pacote deve ser coberto com serragem para, quando cheio, ser considerado em uma composteira, que irá decompor a matéria orgânica através das bactérias presentes. Já não há mercado banheiros de compostagem modernos, que são inodoros e bastante eficiente.

Há também uma possibilidade de reciclar o esgoto. Primeiramente, deve-se separar as águas cinzas das negras. A primeira referência-se ao efluente que tem origem nas máquinas de lavar, chuveiros e pias de banheiro; já a segunda é aquela proveniente dos vasos sanitários. Para as águas cinzas, através de um tratamento físico, químico ou biológico, que retira a maior parte das impurezas, ela pode ser reutilizada para usos não-potáveis, como irrigação e para os sanitários.

No caso das águas negras, há a possibilidade de utilizar biodigestores, que funcionam através de microrganismos anaeróbicos (na ausência de oxigênio). Uma câmara hermeticamente fechada na qual os organismos consomem uma matéria orgânica diluída em água através da fermentação, decompondo-a. Como resultado dessa biodigestão, são gerados o biogás e o biofertilizante. O primeiro pode ser utilizado, inclusive, para alimentar os fogões. Evidentemente, cada uma das soluções aqui deve ser projetadas segundo as necessidades e as possibilidades de cada projeto e acompanhadas por profissionais experientes.

The Voxel Quarantine Cabin exemplifica bem os conceitos. Foi um projeto desenvolvido por uma equipe composta por estudantes, profissionais e especialistas em Mestrado em Edifícios Ecológicos e Biocidades Avançadas (MAEBB) do Instituto de Arquitectura Avançada da Catalunha (IAAC) Valldaura Labs. Projetada como uma cabine de quarentena, a casa pode acomodar um ocupante por 14 dias, suprindo todas as necessidades de materiais durante o isolamento. O sistema de água incorpora coleta de água da chuva, com filtragem através de vegetação nos terraços, além de reciclagem das águas cinzas e o tratamento de água negra em um sistema de biogás autônomo que gera combustível utilizável para aquecimento ou aquecimento e fertilizante sanitária como subprodutos. Além disso, produz toda a sua energia elétrica através de painéis solares e sua estrutura é feita da madeira do próprio terreno.

Em construções fora da rede e auto suficientes, tanto o projeto como a ocupação deve ser muito mais cuidadosos e conscientes de cada um dos impactos. O projeto deve ser, necessariamente, eficiente energeticamente, para que não necessite de numerosos e custosos sistemas de captação de energia. Para o conforto térmico da construção (aquecimento ou arrefecimento) deve-se buscar soluções naturais e renováveis, na medida do possível. O ocupante de um projeto deste tipo também precisa estar atento a todos os sistemas que funcionam simultaneamente e conectar-se ao funcionamento da construção. A geração de energia, seu consumo, o ciclo da água ou os resíduos emitidos. A casa se torna um ecossistema resiliente e o ocupante uma peça importante para o equilíbrio.