A água é elemento indispensável para a vida na Terra. Porém, a má distribuição dos recursos hídricos juntamente com o crescimento da demanda hídrica contribuem para a escassez de água em diversas regiões. Diante destas circunstâncias, torna-se necessário o estudo de fontes complementares de água. A condensação do vapor de água presente no ar atmosférico tem uma grande importância de estudo, uma vez que a atmosfera possui uma quantidade de água comparável com toda a água doce superficial e subterrânea, excluindo geleiras. Cerca de 98% dos 13.000 km 3 de água doce são vapor de água. Assim, essa dissertação estuda os diferentes métodos utilizados para a captação de água do ar atmosférico, assim como apresenta (i) uma revisão do potencial de aproveitamento água da atmosfera como uma fonte suplementar para consumo doméstico e/ou irrigação, (ii) estimativa do rendimento de orvalho e análise do potencial de captação para utilização na agricultura, (iii) mapeamento do potencial captação de orvalho no território brasileiro, (iv) análise do rendimento de orvalho utilizando protótipos com plásticos e chapas metálicas como superfícies condensadoras para captação de orvalho por meio do resfriamento radiativo passivo, bem como o uso de módulos termoelétricos como superfície condensadora para a cidade de Viçosa- MG. Observou-se diferentes tecnologias utilizadas em diversos países do mundo, como: o resfriamento passivo, módulos termoelétricos, sistemas de climatização, uso de materiais porosos, uso de gelo e de refrigeradores como superfícies condensadoras. A estimativa de rendimento anual de orvalho para a cidade de Viçosa com média anual noturna de temperatura e de umidade relativa do ar de cerca de 16,36 °C e 92,73% respectivamente, foi de cerca de 47,18 mm. Comparando-se as estimativas de rendimento de água da atmosfera de todas as microrregiões dos estados do Brasil, observou-se que o estado que apresentou o maior potencial para captação de orvalho foi o estado do Amapá, provavelmente a sua maior quantidade de vapor de água na atmosfera deve ter influenciado neste resultado. Sobre o experimento de rendimento de orvalho por meio do resfriamento radiativo, observou-se uma média diária de orvalho para o plástico padrão OPUR de 0,151 mm/dia, 0,127 mm/dia para o plástico preto, 0,046 mm/dia para o alumínio anodizado, 0,140 mm/dia para a fita adesiva e 0,135 mm/dia para o plástico de polipropileno (celofane). Finalmente para o experimento ativo usando módulos termoelétricos, nota-se que a maior quantidade de água que poderia ser coletada foi de cerca de 2,04 L/m 2 /h com um consumo de cerca de 7,20 kWh. Assim, a captação de água presente na atmosfera se mostrou ser uma fonte viável, que embora seja coletada em pequena quantidade, pode ser essencial para complementar os recursos hídricos durante períodos prolongados de seca, podendo ser utilizada para irrigação, dessedentação animal e/ou consumo humano. | Water is an indispensable element for life on Earth. However, the uneven distribution of water resources and the growth of water demand contribute to water scarcity in several regions. Given these circumstances, it is necessary to study complementary sources of water. The water vapor condensation has a high importance for study since the atmosphere has an amount of water comparable to all surface freshwater and groundwater, excluding glaciers. About 98% of the 13,000 km 3 of freshwater is water vapor. Thus, this dissertation studies the different methods used to harvest water from air. In addition, it presents (i) a review of the water harvesting from atmosphere potential as an additional source for domestic consumption and/or irrigation; (ii) estimation of dew yield and analysis of its potential for use in agriculture; (iii) mapping dew harvesting potential in the Brazilian territory; (iv) analysis of dew yield using prototypes with plastics and metal sheets as condenser surfaces using passive radiative cooling, as well as the use of thermoelectric modules as a condensing surface for the city of Viçosa-MG. It was observed that different technologies were used in several countries of the world, including: passive cooling, thermoelectric modules, air conditioning systems, porous materials, ice and refrigerators as condensing surfaces. The estimated annual dew yield for Viçosa, with annual average temperature and relative humidity of about 16.36 °C and 92.73 %, respectively, was about 47.18 mm. Comparing the atmospheric water yield estimated for the microregions of the Brazilian states, it was observed that the state that presented the greatest potential for dew harvest was the state of Amapá, probably its highest amount of water vapor in the atmosphere should have significantly influenced this result. A dew yield for the OPUR plastic of 0.151 mm, 0.127 for the black plastic, 0.046 mm for the anodized aluminum, 0.140 for the adhesive tape and 0.135 for polypropylene plastic (cellophane) was observed on the radiative cooling experiment. Finally, for the active experiment using thermoelectric imodules, it is noted that the largest amount of water that could be collected was about 2.04 L/m 2 /h with a consumption of about 7.20 kWh. Thus, atmospheric water harvesting proved to be a viable source, and although it is collected in a small quantity, it may be essential to complement the water resources during prolonged periods of drought, and can be used for irrigation, animal watering and / or consumption human.

Resumen Los sistemas de captación del agua de lluvia constituyen una alternativa para reducir la explotación de los acuíferos. El objetivo de este trabajo fue diseñar tres sistemas, para destinar el agua a uso doméstico de un hogar de cuatro integrantes, a consumo humano en una institución educativa de mil personas y al riego de Stevia rebaudiana en un invernadero de media hectárea; y comparar, el costo de la captación del agua de lluvia con el de extracción del subsuelo. Los tres sistemas fueron propuestos para el municipio de Calpulalpan, Tlaxcala. El desarrollo del trabajo consistió en generar una metodología de diseño considerando la estimación de la precipitación con una probabilidad 75% de ocurrencia y el dimensionamiento del sistema de almacenamiento, empleando el método de balance de masas. Adicionalmente se comparó el costo por metro cúbico del agua de lluvia captada contra el agua subterránea. Los resultados sugieren que el agua lluvia puede ser económicamente mas viable que la extracción del agua subterránea cuando la demanda es baja, además representa una contribución al desarrollo sostenible del municipio. | Abstract Rainwater harvesting systems are an alternative to reduce aquifers exploitation. The aim of this research was to design three systems to allocate water for domestic use of a household of four, for human consumption in an educational institution of thousand people and irrigation of Stevia rebaudiana in a greenhouse of half a hectare; and to compare the cost of rainwater harvesting with that of subsoil extraction. The three systems were proposed for the municipality of Calpulalpan, Tlaxcala. The development of the research consisted in generating a design methodology considering the rainfall estimation from a 75% occurrence probability and the sizing of the storage system using the mass balance method. In addition, the cost per cubic meter of rainwater captured against that of groundwater was compared. The results suggest that the use of rainwater may become economically more viable than groundwater extraction when water demand is low, besides representing a contribution to sustainable development of the municipality.

[Resumo] “Água por um fio” e “Dar a volta ao lixo”, realizados em Cabo Verde e em Maputo, Moçambique, respetivamente, são dois documentários filmados em 2012 e emitidos na RTP África em 2014. ‘Água por um Fio’ mostra, pela voz de especialistas, governantes e agricultores, como Cabo Verde tenta caminhar para uma gestão sustentável da água nas esferas do consumo público, agricultura e indústria. Os efeitos das alterações climáticas, associados a uma maior pressão sobre os recursos naturais devido ao aumento da procura turística, obrigam o país a novas soluções de modo a garantir a preservação deste recurso essencial para as gerações futuras. ‘Dar a volta ao lixo’ oferece o testemunho de vários intervenientes em todo o ciclo da gestão de resíduos na cidade de Maputo, Moçambique. A lixeira de Hulene, praticamente rodeada pela malha urbana, é a principal fonte de rendimento para centenas de catadores, que, num ambiente de queima a céu aberto, resgatam os resíduos com potencial de reciclagem. A solução poderá passar por reajustar a sua posição no ciclo, tornando-os intermediários dos processos de recolha seletiva. | [Abstract] “A trickle of water” in Cape Verde and “Turn around the trash” in Maputo, Mozambique, are two documentaries flmed in 2012 and presented in RTP Africa in 2014. Through the voice of experts, government leaders, and farmers, “A trickle of water” shows the attempts by Cape Verde to move towards a sustainable water management in public consumption, agriculture and industry. The efects of climate change associated with increased pressure on natural resources due to increased tourist demand have forced the country to new solutions to ensure the preservation of this essential resource for future generations. “Turn around the trash” ofers the testimony of various stakeholders across the waste management cycle in Maputo, Mozambique. The Hulene dump is almost entirely surrounded by an urban area. It is the main source of income for hundreds of collectors who, in an open-burning environment, recover waste with recycling potential. A future solution could readjust the position of people in the waste cycle, making them intermediates of a separate waste collection process.

Se acondicionó un invernadero experimental en Jiutepec, Morelos, México, para llevar a cabo la producción de un cultivo de nochebuena bajo condiciones de ambiente protegido de agosto a noviembre de 2012. Se dio un seguimiento preciso tanto a las condiciones climáticas como al desarrollo fenológico del cultivo. Los siguientes parámetros meteorológicos se registraron en intervalos de 15 min, al interior y al exterior del invernadero: velocidad y dirección del viento, radiación solar, temperatura y humedad relativa. Como referencia, se midió también la precipitación fuera del invernadero. El requerimiento de riego o evapotranspiración (ET) real (ETr) de la nochebuena se midió con ocho microlisímetros de balance en macetas de polietileno de 15 cm de diámetro con sustrato hoja/tezontle/fibra de coco en proporción 60:20:20, resultando en 40, 70, 150 y 122 mL día-1 en las semanas 1, 4, 10 y 13 después del trasplante (DDT), respectivamente. Con base en los datos de los sensores meteorológicos se estimó la ET de referencia (ETo) usando el algoritmo de Penman Monteith (PM) dentro y fuera del invernadero. Se calculó el coeficiente de cultivo (Kc), semanal y mensual de la nochebuena en invernadero, a partir de información climática dentro, resultando en Kc de 0.22, 0.44, 0.54 y 0.43 en las semanas 1, 5, 11 y 13 DDT y de 0.21, 0.36, 0.39 y 0.3 en los meses 1, 2, 3 y 4 DDT, respectivamente. | An experimental greenhouse was conditioned in Cuernavaca, Morelos, Mexico, to carry out the production of poinsettia crop under protected ambient conditions, from August to November 2012. Giving an accurately follow for both, the climatic conditions and the phenological development of the crop. The following meteorological parameters were recorded every 15 min, inside and outside the greenhouse: Wind speed and direction, solar radiation, temperature and relative humidity. For reference, the precipitation was also measured outside the greenhouse. The irrigation requirement or evapotranspiration (ET) Real (ETr) of the poinsettia was measured with eight weighing microlysimeters in polyethylene pots 15 cm in diameter with leaf/tezontle/coir substrate in proportion of 60:20:20, resulting at 40, 70, 150 and 122 mL day-1 at the weeks 1, 4, 10 and 13 after transplanting (DAT), respectively. Based on data from weather sensors reference ET (ETo) is estimated using the algorithm of Penman Monteith (PM) in and out of the greenhouse. The poinsettia crop coefficient (Kc) was weekly and monthly measured in the greenhouse based in the inside climate information, resulting in Kc of 0.22, 0.44, 0.54 and 0.43 at the weeks 1, 5, 11 and 13 DDT and 0.21, 0.36, 0.39 and 0.3 at months 1, 2, 3 and 4 DDT, respectively.

A adequada modelagem da infiltração de água no solo é fundamental para estimação do movimento de água, erosão hídrica, recarga e contaminação de aquíferos. Este trabalho apresenta um modelo para estimativa da infiltração de água no solo (GAML-c), com base no modelo de Green-Ampt-Mein-Larson, que provê descrição da geometria e do deslocamento da frente de umedecimento no solo. Testes experimentais foram conduzidos em Latossolo Vermelho-Amarelo para avaliar o GAML-c, usando-se quatro diferentes cenários: considerando a condutividade hidráulica do solo igual à taxa de infiltração estável (Tie) e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na zona de transmissão (&#952;w) (TW); condutividade hidráulica do solo igual à do solo saturado (K0) e a umidade máxima do solo igual &#952;w (KW); condutividade hidráulica do solo igual à Tie e a umidade máxima do solo igual ao teor de água na saturação (&#952;s) (TS); e condutividade hidráulica do solo igual a K0 e a umidade máxima do solo igual &#952;s (KS). Verificou-se que o GAML-c no cenário TW foi o melhor estimador do perfil de umidade do solo, resultando em aceitáveis estimativas da infiltração de água.<br>Soil water infiltration modeling is an important tool to predict soil water redistribution, soil erosion, aquifer recharge and aquifer contamination. This paper presents a model to simulate soil water infiltration (GAML-c), based on the Green-Ampt-Mein-Larson (GAML) model that provides a description of the geometry and advance of the wetting front in the soil. Experimental infiltration tests were performed in Red-Yellow Oxisol (LVA). GAML-c was evaluated in four scenarios: considering hydraulic conductivity (K0) equal to the stable infiltration rate (Tie) and the maximum soil moisture equal to &#952;w (TW); considering the K0 value determined by constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to &#952;w (KW); considering K0 equal to Tie and the maximum soil moisture equal to &#952;s (TS); and considering the K0 value determined by the constant-head permeameter method and the maximum soil moisture equal to &#952;s (KS). It was verified that for the scenario TW, the GAML-c model was able to simulate the soil water profile and provide satisfactory predictions of infiltration.

The irrigation management based on the monitoring of the soil water content allows for the minimization of the amount of water applied, making its use more efficient. Taking into account these aspects, in this work, a sensor for measuring the soil water content was developed to allow real time automation of irrigation systems. This way, problems affecting crop yielding such as irregularities in the time to turn on or turn off the pump, and excess or deficit of water can be solved. To develop the sensors were used stainless steel rods, resin, and insulating varnish. The sensors measuring circuit was based on a microcontroller, which gives its output signal in the digital format. The sensors were calibrated using soil of the type “Quartzarenic Neosoil”. A third order polynomial model was fitted to the experimental data between the values of water content corresponding to the field capacity and the wilting point to correlate the soil water content obtained by the oven standard method with those measured by the electronic circuit, with a coefficient of determination of 93.17%, and an accuracy in the measures of ±0.010 kg kg-1. Based on the results, it was concluded that the sensor and its implemented measuring circuit can be used in the automation process of irrigation systems.<br>O manejo da irrigação, com base no monitoramento do teor de água do solo, permite racionalizar a quantidade de água aplicada, tornando o seu uso mais eficiente. Levando-se em conta esses aspectos, foi desenvolvido um sensor capacitivo de teor de água do solo e seu circuito de medição para que sistemas de irrigação possam ser automatizados. Desta forma, problemas que afetam a produtividade, tais como irregularidades no acionamento e aplicação de água de maneira excessiva ou deficiente, podem ser contornados. No desenvolvimento dos sensores, foram utilizadas hastes de aço inoxidável, resina e verniz isolante. O circuito de medição foi baseado em um microcontrolador, que disponibiliza um sinal de saída no formato digital. Os sensores foram calibrados, utilizando-se de solo do tipo neossolo quartzarênico. Um polinômio de terceira ordem foi ajustado aos dados experimentais, para correlacionar o teor de água do solo, obtido pelo método-padrão de estufa, com os sinais digitais correspondentes, medidos pelo circuito. Obtiveram-se um coeficiente de determinação de 93,17% e uma precisão nas medidas de ±0,010 kg kg-1. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que o sensor desenvolvido e o circuito de medição implementado podem ser utilizados no processo de automação de sistemas de irrigação.

El agua es un fluido de proceso de mucha importancia en Tecnología Nuclear. La Unidad de Actividad Química (UAQ) ha dedicado mucho esfuerzo al estudio de sus propiedades fundamentales y de sus aplicaciones, con miras a optimizar el funcionamiento de los sistemas refrigerante, moderador y auxiliares en Centrales Nucleares. Uno de los aspectos fundamentales de estudio ha sido la necesidad de mantener agua muy pura en esos circuitos, para minimizar la corrosión de los materiales estructurales, y la incorporación de radionucleídos al agua. Esta incorporación es responsable de un incremento de las dosis ocupacionales de radiación de los trabajadores. La tecnología del agua como insumo de la industria nuclear requiere poseer capacidades en la producción y mantenimiento de agua extremadamente limpia. Dichas capacidades son las que se usan también para brindar soluciones a la provisión de agua a comunidades rurales aisladas, y a las pequeñas empresas para encontrar alternativas al tratamiento de sus efluentes. Los estudios para estos fines se han canalizado a través de una colaboración con las Universidades Nacionales de San Martín y de Tucumán. | Water is a fluid process of great importance in Nuclear Technology. Chemical Activity Unit (UAQ) has devoted much effort to the study of fundamental properties and applications in order to optimize the operation of cooling systems, and auxiliary moderator in nuclear power plants. One of the fundamental aspects of this study was the need for very pure water in these circuits, to minimize corrosion of structural materials, and the incorporation of radionuclides into the water. This incorporation is responsible for increased radiation dose occupational workers. Water technology as an input of the nuclear industry, for skills, is required in the production and maintenance of water extremely clean. These capabilities are also used to provide solutions to the water supply to isolated rural communities, and small businesses to find alternatives to treat their effluents. Studies for this purpose have been channeled through a partnership with the National Universities of San Martín and Tucumán. Keywords.- Water, Nuclear industry. | Fil: Navntoft, Luis Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Araujo, Paula Zulema. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Mendive, Cecilia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Cicerone, Daniel. No especifica; | Fil: Pizarro, R.. No especifica; | Fil: Soler Illia, Galo Juan de Avila Arturo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Dawidowski, Laura Elena. No especifica; | Fil: Litter, Marta Irene. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Blesa, Miguel Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Apella, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Hidalgo, Margarita del Valle. No especifica; | Fil: Garcia, Maria Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Powell, Priscila Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Puchulu, María Bernardita. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina | Fil: Fernández, D.. No especifica;