O abastecimento através das águas subterrâneas: diretrizes para a eficiência do bombeamento e plano de segurança hidroenergética frente a cenários de crise.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Carvalho, Débora dos Santos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Abastecimento de água
Captação de águas subterrâneas
Energetic security
Groundwater pumping
Hydrosecurity
Recursos energéticos (Disponibilidade)
Recursos hídricos (Disponibilidade)
Segurança energética
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-29012026-102903/
Resumo: Há uma indissociável relação entre água e energia no Brasil, visto que a matriz elétrica nacional é majoritariamente baseada em recursos hídricos superficiais. Em decorrência do estresse hídrico provocado pelas mudanças climáticas, há um aumento no interesse pela explotação de águas subterrâneas, cuja disponibilidade depende da recarga dos mananciais, que, por sua vez, está associada à hidrologia e à pluviometria da região. A escassez de água superficial também afeta os aquíferos. Segundo a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA), mais de 2.000 municípios brasileiros são abastecidos exclusivamente por águas subterrâneas. O presente trabalho avaliou os impactos das políticas públicas de abastecimento de água sobre o sistema elétrico nacional e propôs soluções sustentáveis baseadas no Planejamento Integrado de Recursos e na adoção de motores de alta eficiência para o bombeamento subterrâneo. Os resultados demonstraram que a modernização tecnológica dos sistemas de bombeamento pode reduzir, em média, 0,3kWh/m3 o consumo específico de energia, representando ganhos de eficiência superiores a 14% em cenários de crise hídrica. Além disso, foi elaborado um Plano de segurança e sustentabilidade energética para abastecimento de águas subterrâneas que integra dimensões técnicas, institucionais e ambientais, capaz de orientar gestores públicos em contextos de escassez. Desenvolveu-se também o Índice de sustentabilidade hidroenergética no bombeamento de águas subterrâneas para abastecimento público, um instrumento analítico que sintetiza indicadores de eficiência energética, disponibilidade hídrica e governança institucional, permitindo avaliar de forma integrada a resiliência dos sistemas de abastecimento subterrâneo. Os resultados obtidos reforçam a viabilidade de políticas públicas que conciliem abastecimento humano, eficiência energética e sustentabilidade dos aquíferos, contribuindo para a segurança hídrica e energética em cenários de variabilidade climática.
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Segundo a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA), mais de 2.000 municípios brasileiros são abastecidos exclusivamente por águas subterrâneas. O presente trabalho avaliou os impactos das políticas públicas de abastecimento de água sobre o sistema elétrico nacional e propôs soluções sustentáveis baseadas no Planejamento Integrado de Recursos e na adoção de motores de alta eficiência para o bombeamento subterrâneo. Os resultados demonstraram que a modernização tecnológica dos sistemas de bombeamento pode reduzir, em média, 0,3kWh/m3 o consumo específico de energia, representando ganhos de eficiência superiores a 14% em cenários de crise hídrica. Além disso, foi elaborado um Plano de segurança e sustentabilidade energética para abastecimento de águas subterrâneas que integra dimensões técnicas, institucionais e ambientais, capaz de orientar gestores públicos em contextos de escassez. Desenvolveu-se também o Índice de sustentabilidade hidroenergética no bombeamento de águas subterrâneas para abastecimento público, um instrumento analítico que sintetiza indicadores de eficiência energética, disponibilidade hídrica e governança institucional, permitindo avaliar de forma integrada a resiliência dos sistemas de abastecimento subterrâneo. Os resultados obtidos reforçam a viabilidade de políticas públicas que conciliem abastecimento humano, eficiência energética e sustentabilidade dos aquíferos, contribuindo para a segurança hídrica e energética em cenários de variabilidade climática.There is an inseparable relationship between water and energy in Brazil, as the national electricity matrix is largely based on surface water resources. Due to water stress driven by climate change, there is a growing interest in the exploitation of groundwater, whose availability depends on aquifer recharge, which in turn is associated with the regions hydrology and rainfall regime. The scarcity of surface water also affects aquifers. According to the National Water and Sanitation Agency (ANA), more than 2,000 Brazilian municipalities are supplied exclusively by groundwater. This study evaluated the impacts of public water supply policies on the national electricity system and proposed sustainable solutions based on Integrated Resource Planning and the adoption of high-efficiency motors for groundwater pumping. The results showed that the technological modernization of pumping systems can reduce, on average, 0.3 kWh/m3 of specific energy consumption, representing efficiency gains above 14% under water-scarcity scenarios. In addition, a Plan for Energy Security and Sustainability in Groundwater Supply was developed, integrating technical, institutional, and environmental dimensions to support public managers in contexts of scarcity. The study also proposed the Hydro-Energy Sustainability Index for Groundwater Pumping in Public Supply Systems, an analytical tool that integrates indicators of energy efficiency, water availability, and institutional governance, enabling a comprehensive assessment of the resilience of groundwater supply systems. The results reinforce the feasibility of public policies that align human water supply, energy efficiency, and aquifer sustainability, contributing to both water and energy security under conditions of climate variability.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGrimoni, Jose Aquiles BaessoCarvalho, Débora dos Santos2025-09-03info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-29012026-102903/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-29T12:42:02Zoai:teses.usp.br:tde-29012026-102903Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-29T12:42:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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