HumaHorta no Telhado: uma proposta de casa sustentável na Zona Leste de São Paulo
Por Fabiano Lourenço Crespilho
Edição Nº 61 - Junho/Julho de 2021 - Ano 11
Com um mix de Permacultura, Aquaponia, Saneamento Ecológico e uma visão holística, o HumaHorta pretende maximizar o potencial de reutilização dos recursos de uma residência com uma horta aquapônica sobre o telhado
Com um mix de Permacultura, Aquaponia, Saneamento Ecológico e uma visão holística, o HumaHorta pretende maximizar o potencial de reutilização dos recursos de uma residência com uma horta aquapônica sobre o telhado. Conheça e apoie o projeto que pretende construir a casa mais eficiente, sustentável e autossuficiente da capital paulista.
Imagine receber o toque delicado do sol que passa entre a folhagem. Tomar um chá e ler um livro acompanhado pelo cantar de passarinhos. Apanhar as ervas e folhas frescas da salada a cada refeição, sentindo o aroma das flores cultivadas com amor pelas próprias mãos. Colher parte da comida que consome, no seu tempo, no seu espaço, na praticidade de uma horta orgânica na sua residência.
Isso é a energia solar trabalhando gratuitamente para você. Um incentivo perfeito para ocupar corpo e mente em atividades agradáveis, saudáveis e produtivas.
Seu lar deixa de ser um mero abrigo e vira um instrumento promotor de equilíbrio.
O HumaHorta é um ecossistema automatizado funcionando como prolongamento das funções vitais humanas, que permite a fusão entre mente e corpo sãos em um ambiente vivo, dinâmico e rico.
Ao dedicar amor ao cultivo de seus próprios alimentos, você se nutre antes mesmo da colheita! Com uma horta integrada ao lar, você cria um pequeno mundo que devolve sua capacidade inata de expandir-se e interagir com o espaço que habita, em uma religação real diária. É você e sua casa em cooperação e harmonia como um só ser. Uma casa viva recebendo, processando e equilibrando conteúdos mentais de forma a facilitar suas relações consigo mesmo e com os demais. Um espaço que lhe faz sentir bem!
Nossa origem e papel no ambiente em que vivemos
Somos consequência de bilhões de anos de evolução e integração com o restante do planeta. As cidades surgiram apenas recentemente facilitando muito nossa vida, mas interrompendo uma longa história de conexão com o meio.
Já somos muitos os que sentimos que vivemos um momento de transição em que é crescente o desejo de encontrar novos níveis de equilíbrio que abracem nosso imenso acúmulo de conhecimento e tecnologia com uma vida integrada aos demais seres e forças na Terra.
Diversas propostas trazem a natureza de volta para a cidade. Empresas levam o design biofílico (elementos vivos ou que lembrem a natureza) para os locais de trabalho, aumentando a produtividade e a criatividade dos funcionários, além de reter nas equipes as mentes mais brilhantes e talentosas. E tetos verdes utilizam a abundante energia solar para a produção de alimentos e recuperação do conforto climático nas cidades. É uma excelente novidade! Apesar de terem surgido majoritariamente na Europa, já estão se espalhando rapidamente pelas principais capitais do mundo.
É uma questão de tempo para que todos, enquanto organismo social global, completemos a transição.
E há muitas razões econômicas para isso
Além de trazerem saúde e bem-estar para os moradores e o entorno, os tetos verdes podem produzir comida e valor para o lar ou negócio, de forma eficaz, sustentável e descentralizada.
Ao reutilizar a água e aproveitar eficientemente a energia solar, tornamos problemas em soluções, além de gerarmos riqueza.
No lugar de ilhas de calor, cria-se um oceano de bem-estar.
Quanta riqueza a Natureza nos dá! Será que não a transformamos em problemas ambientais e sociais por falta de conhecimento?
Com a casa HumaHorta no Telhado, estamos construindo e tornando conhecida uma proposta compatível com o futuro que desejamos para a humanidade e o planeta: um modelo de teto verde produtivo integrado às funcionalidades de uma residência que traz dignidade aos moradores, utilizando os recursos abundantes e desperdiçados nas cidades.
Sol
O rápido avanço tecnológico deslumbra a humanidade. Para satisfazer nossas necessidades e trazer conforto, dominamos outras fontes de energia e nos esquecemos momentaneamente do valor central do Sol para o planeta.
Agora que perdeu seu lugar no panteão divino, falta pouco para ser responsabilizado pelo próprio aquecimento global!
Mas vivemos em um momento propício para mudanças e já é a hora de devolver ao grande astro a sua glória.
De acordo com a Secretaria de Energia do Governo do Estado de São Paulo, a capital paulista recebe em média 4,6 KWh/m² x dia de energia solar. Um telhado de 130 m² acolhe e irradia, aquecendo o restante da cidade, o equivalente a 17.897,1 KWh por mês. Isso é em torno de 100 a 170 vezes mais do que uma família de 4 pessoas consome de eletricidade.
Vale lembrar que painéis fotovoltaicos possuem uma eficiência média de 10% e ainda não são as melhores soluções. Ou seja, mesmo se cobríssemos os telhados com esses dispositivos, seguiríamos perdendo e refletindo 90% da irradiação solar para aquecer o entorno.
Perceba que nos espaços onde construímos a maioria das cidades, havia florestas absorvendo essa energia e realizando trabalho para o sustento dos seres vivos que os habitavam.
Uma foto de satélite da Zona Norte da cidade de São Paulo nos permite ver, por meio do reflexo da luz (que é uma boa aproximação da irradiação solar total), o contraste entre a absorção energética da vegetação (escura, por consumir a luz no processo de fotossíntese) em comparação com a do asfalto, telhados e demais infraestrutura urbana (clara, por devolver e aquecer o ambiente com a energia não aproveitada):
Água
Entre 2014 e 2016, faltou água em São Paulo! Tivemos o primeiro evento de crise hídrica que se manifestou publicamente e gerou preocupação com a capacidade do sistema de abastecimento de água da região de captar, reter e redistribuir esse recurso tão valioso à vida.
Contraditoriamente, apesar das melhorias nos sistemas de drenagem, todo começo de ano ocorrem enchentes cada vez maiores, causando transtornos em diversos pontos da cidade. Ocupamos e impermeabilizamos o solo e seguimos sem aproveitar a água das chuvas, desperdiçando e convertendo essa fonte de riquezas em mais um problema urbano.
Vida e biodiversidade
Mesmo com um pequeno aumento da temperatura global, paradoxalmente, os microrganismos saem ganhando, pois há uma aceleração de seus metabolismos, encurtando, também, o tempo para que ovos de mosquitos e de outras pragas eclodam e se transformem em insetos adultos.
De outra parte, o poder público enfrenta o crescimento dos casos de doenças com campanhas simplistas baseadas no medo que aumenta o preconceito e aversão da população a esses seres, gerando maior esterilização e redução da biodiversidade. Com isso, reduzimos nossa imunidade e banimos também os predadores naturais das pragas e vetores de doenças, selecionando exatamente as espécies de insetos e microrganismos que mais dependem de nós e nos causam danos.
Tempo livre
Nosso corpo demanda estímulos para manter-se saudável. Quando não o usamos, nos entristecemos e estamos mais propensos a vícios que nos causam doenças em troca de algum prazer momentâneo.
Cuidar de plantas cria esse estímulo tão importante para o desenvolvimento físico e cognitivo e absorve o excedente de energia de forma eficiente e produtiva. Gera felicidade em um ambiente saudável que capta facilmente a atenção de adultos, crianças e idosos. Além disso, pode empoderar pessoas que, de outra forma, sentiriam-se excluídas por possuírem necessidades especiais que as fazem passar grande parte do tempo em casa.
Função das plantas
As plantas evoluíram por bilhões de anos na Terra. Absorvem energia solar da maneira mais eficiente e sustentável possível. Armazenam água no solo, com auxílio de microrganismos que mantêm ao redor de suas raízes, e a transportam até as folhas, entregando pouco a pouco uma parte dela para a atmosfera. Consomem gás carbônico e devolvem oxigênio. Com as folhas, capturam e se alimentam de partículas de poeira e microrganismos que se encontram no ar. Aliás, são a base e abrigo para uma infinidade de outros seres.
Ao transformar a matéria com o emprego da energia que vem do Sol, elas conceberam as condições para a evolução dos demais seres terrestres no planeta e são parte da base da cadeia alimentar da qual dependemos. Criam a vida e a diversidade necessárias para o pleno desenvolvimento humano.
O conhecimento científico sobre essa interdependência é cada vez maior e de melhor qualidade. Soluções inteligentes pouco a pouco são assimiladas como mercadorias novas e sedutoras para melhorar nossas vidas nas cidades, em harmonia com o restante da natureza do planeta.
Tetos verdes são ambientes construídos sobre nossas casas, locais de trabalho e espaços comunitários para reacomodar essas “máquinas” tão preciosas, modernas e eficientes que são as plantas e demais seres vivos. Com eles, aproveitamos a energia solar, água da chuva, resíduos orgânicos e nosso tempo livre para produzir valor econômico, além de colaborar para recriar nas cidades o ambiente no qual surgimos e evoluímos no planeta. Podemos utilizar uma combinação de tecnologias que empregam a energia do Sol e demais recursos para: • Gerar eletricidade com painéis fotovoltaicos, acionando nossas máquinas e eletrodomésticos; • Aquecer diretamente a água para nosso conforto com coletores solares e reservatórios térmicos; • E manter plantas, entre outros organismos, produzindo alimentos, água limpa, ar puro, aumento da biodiversidade com controle de pragas, prazer, ocupação útil e saudável, economia de recursos, embelezamento da cidade, conforto térmico e acústico, qualidade de vida, inspiração, engajamento, equilíbrio, saúde, significado, religação, ação, felicidade, leveza, sabedoria, dignidade, etc. |
O HumaHorta e a promoção da agricultura urbana se relacionam com 12 dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU
ODS 1 e 2: Empoderam a população de baixa renda e reduzem a insegurança alimentar ao reconectá-la com a capacidade de obter parte de seus próprios alimentos e energia.
ODS 3: Atividades físicas e produtivas em uma horta são benéficas à saúde física e mental de todos, especialmente às crianças, idosos e pessoas não assimiladas pelo mercado laboral.
ODS 6: É possível identificar técnicas e escalas seguras, eficientes e baratas de aprovisionamento e tratamento da água de chuva e parte do esgoto com reatores biológicos e jardins filtrantes / sistemas alagados.
ODS 7: Com nosso exemplo, incentivaremos o uso de painéis fotovoltaicos e aquecedores solares, além da produção de alimentos, purificação da água e ar com tecnologia orgânica.
ODS 8 e 9: Como excelentes opções de investimento, tetos verdes produtivos podem ser entendidos como bens de capital que ocupam a energia solar e excedentes de água, nutrientes e mão de obra nos meios urbanos para a produção descentralizada e eficiente de alimentos, além de envolverem diretamente o crescimento de importantes setores produtivos da economia, como o da construção civil. Reduzem as perdas e custos econômicos, energéticos e ambientais de transporte, armazenamento e conservação dos alimentos. São bens que promovem um crescimento econômico, inclusivo, sustentado, endógeno e sustentável.
ODS 11, 12, 13, 14 e 15: Entre os muitos aspectos positivos, tetos verdes produtivos com tecnologia aquapônica podem ser métodos preventivos às mudanças climáticas, ao agirem diretamente sobre algumas de suas causas: Utilizam a energia solar (que quando desperdiçada eleva a temperatura e o desconforto nas cidades) para produzir vegetais, peixes, beleza, ar e água puros, conforto térmico / acústico e bem-estar para os moradores e a vizinhança. Ao mesmo tempo em que absorvem parte da demanda de alimentos, colaboram para diminuir a exploração dos mares com a pesca e da terra para a agricultura e pecuária.
Fazer tudo isso é nosso objetivo com o HumaHorta no Telhado
Estamos construindo um sistema que busca maximizar o aproveitamento da energia solar, água e resíduos orgânicos em uma residência, produzindo valor para os moradores e vizinhança a partir de recursos atualmente desperdiçados e colaborando para reduzir as causas das mudanças climáticas em São Paulo.
Como temos pouca superfície disponível, diferentemente da agricultura convencional, que é essencialmente horizontal e dependente de chuva ou irrigação externa, o HumaHorta ocupará verticalmente o espaço, imitando a estratificação existente em uma floresta natural adulta, e armazenará o máximo possível de água, reciclando-a artificialmente para manter os nutrientes dentro de um sistema semifechado e controlado.
Para isso, estamos construindo uma nova estrutura acima do telhado original da casa, sem um contato direto com a cobertura para facilitar a manutenção e elevar a impermeabilização para evitar infiltrações. Essa estrutura será o suporte para múltiplos estratos vegetais, de forma a aumentar a capacidade produtiva na área horizontal limitada do telhado.
Jardim Filtrante / Zona de Raízes
O primeiro andar desse ecossistema estará posicionado entre o telhado e a estrutura de sustentação da horta, apresentando baixa incidência de luz solar, ar em abundância e elevada humidade: ambiente propício para operar um jardim filtrante.
Equivalente a um pântano, a zona de raízes ou jardim filtrante é uma área com recipientes controladamente alagados para o cultivo de bactérias, protozoários, fungos e vegetais capazes de digerir o material orgânico presente na parte do efluente doméstico que será destinada ao sistema produtivo. Esse efluente será previamente tratado pelos biodigestores do sistema e, em seguida, bombeado ao jardim filtrante que terá a função de reter e remover os micropoluentes, cargas minerais e elementos patogênicos remanescentes. Ao processar biologicamente a matéria orgânica, garantimos um efluente de melhor qualidade e, possivelmente, o fornecimento de água e nutrientes às plantas.
Aquaponia
A nossa horta funcionará em um esquema essencialmente aquapônico (apesar de também usar terra e outros substratos).
Teremos dois tanques para peixes e diversos recipientes alagados controladamente que também farão parte do sistema de depuração e biotransformação.
A aquaponia imita a natureza, reproduzindo um sistema semifechado que se beneficia da simbiose entre a aquicultura (produção de organismos aquáticos: algas, bactérias, protozoários, peixes, caramujos, crustáceos etc.) e a hidroponia (cultivo vegetal em água ou substratos parcialmente alagados que facilitam a operação, reduzem o peso e dispensam o manejo intensivo da terra).
Nesse sistema, os dejetos dos animais aquáticos não se acumulam pois são usados como insumos / fertilizantes para as plantas. E os nutrientes deixados na água pelas plantas e microrganismos do solo são consumidos pela vida aquática! A água circulará entre os diversos recipientes por meio de bombas automáticas como se fosse o sangue transportando nutrientes entre os diversos órgãos desse grande organismo do qual nós seremos parte.
Ocupação vertical do espaço
Para aumentar ainda mais a eficiência, uma grande parte da produção vegetal será mantida em estruturas verticais. Trepadeiras ocuparão as alturas, absorvendo e filtrando a luz solar que chegará aos estratos inferiores de forma controlada. Um passeio sobre o telhado da casa será uma atividade agradável e refrescante com sombra, umidade e muitos aromas!
Postes perfurados contendo hortaliças estarão espalhados pelo jardim em um esquema conhecido como aeroponia. Recipientes para o cultivo de batatas, tomates, morangos, abobrinhas, beringelas, chuchus, pepinos, maracujás, pimentões, ora pro nobis, entre outras hortaliças, ocuparão o estrato emergente da nossa floresta artificial, sendo elevados mecanicamente para produzir comida e sombra sobre nossas cabeças.
Reúso da água e fertirrigação orgânica
Na agricultura convencional, a água das chuvas e a irrigação podem gerar problemas ao carregar os nutrientes solúveis e toxinas da camada superficial do solo para os lençóis freáticos.
O HumaHorta será um sistema semifechado que reaproveitará tanto a água quanto os nutrientes contidos nela de forma controlada artificialmente para manter-se saudável e em equilíbrio.
Como a carga mineral e os materiais orgânicos da água serão utilizados como insumos às plantas, uma etapa filtrante final terá pouco trabalho para completar a purificação e reaproveitar parte da água do jardim nos banheiros, lavanderia e demais pontos da casa que possam aproveitar essa água de reúso.
Compartilhando o conhecimento
Um dos nossos principais objetivos é contribuir para ampliar o conhecimento sobre métodos exitosos de agricultura urbana e reaproveitamento de recursos. Estudaremos e publicaremos os resultados sobre o emprego de técnicas de produção aquapônica, aeropônica, hidropônica, tratamento de efluentes e purificação da água por reatores biológicos e jardins filtrantes. E responderemos questões sobre a eficiência, sustentabilidade, autossuficiência e rentabilidade dessas técnicas em um teto verde produtivo em ação.
Além disso, pretendemos receber visitantes, permitindo que criem a memória de uma experiência real e agradável em uma horta funcional sobre o telhado de uma residência!
A casa está bem posicionada, de frente a um semáforo, sendo vista por todos que passam em uma importante avenida da região. Visibilidade que esperamos usar para motivar e atrair a atenção de estudantes para a pesquisa acadêmica; pessoas e empresas em busca de ideias para a construção de tetos verdes e jardins filtrantes; e empreendedores no mercado de produtos ecológicos e sustentáveis! Além da visibilidade física, o HumaHorta terá um site na Internet para compartilhar o conhecimento e divulgar eventos e cursos, entre outros conteúdos.
O HumaHorta e suas máquinas
Estamos construindo:
• Um reator biológico subterrâneo de 6 m³, duas unidades menores de 600 litros, uma de 200 litros e duas de 100 litros para o tratamento preliminar de parte do efluente doméstico;
• Jardim Filtrante no espaço de 34,5 m³, protegido da luz solar entre a horta e o telhado, para o cultivo de cogumelos, vegetais e demais organismos em um ecossistema projetado para digerir o material orgânico no efluente produzido pelos reatores biológicos;
• Espaço para bombas, encanamentos, instalações elétricas, manutenção e impermeabilização entre a horta e o telhado;
• 18 m³ em reservatórios sobre o telhado e cisterna subterrânea de 15 m³ para o aprovisionamento do excedente da água de chuva;
• Compostagem funcional de resíduos orgânicos sólidos nos próprios canteiros e espaços reservados associados ao sistema de produção aquapônica;
• Irrigação com transporte controlado e automatizado de nutrientes provenientes do Jardim Filtrante / Zona de Raízes;
• Área com recipientes robustos com aberturas inferiores para facilitar a troca do substrato, monitoramento e poda das raízes de plantas perenes de médio porte como arbustos e pequenas árvores frutíferas;
• Tanques para produção de alimentos em esquema aquapônico;
• 425 m³ para o cultivo vertical em esquema aeropônico e recipientes elevados mecanicamente, para que plantas de pequeno porte ocupem eficientemente o espaço;
• Monitoramento e controle automático de PH;
• Filtragem e cloragem da água a ser reutilizada no interior da residência;
• Aquecedor solar e painéis fotovoltaicos;
• Áreas para pequenos cursos, eventos e atenção terapêutica.
O HumaHorta traz também uma proposta arquitetônica criativa em um design mais bem descrito como “orgânico”: Moldamos os materiais improvisando e adaptando-os pacientemente às prioridades estruturais, de segurança, de manutenção e de eficiência da horta, inspirados nas formas e padrões observados nos demais seres vivos e natureza.
Como tetos verdes produtivos se relacionam com a economia nacional?
Na discussão científica há uma preocupação com a queda continuada da importância da participação industrial e rural no PIB. Estes setores nunca deixaram de crescer, mas suas participações relativas na criação de valor e do trabalho humano neles, são cada vez menores.
Por outro lado, o aumento da produtividade do trabalho hipertrofiou a oferta de bens materiais. Nunca houve tanta abundância e a fome já não é uma ameaça à maior parte da população.
Nos viciamos, porém, em bens supérfluos e buscamos crescente quantidade deles para satisfazer novos níveis de necessidade.
O problema da ansiedade é, em parte, mitigado por mecanismos como a obsolescência programada. Mas entramos em um círculo vicioso que gera uma preocupação ambiental relacionada ao crescimento econômico.
E com ela, associamos parte da produção agrícola e industrial com a poluição, esgotamento de recursos, mudanças climáticas, contaminação da terra, água, ar etc.
Em outras palavras, o consumo de alguns bens passou a gerar desconforto. Ou seja, a crise climática criou um novo conflito moral que classifica parte crescente dos bens em “males” e penaliza justamente os setores criadores de valor na economia.
É difícil prever como esse conflito será resolvido. Por outro lado, bens ecológicos em geral colaboram como soluções e promovem um desenvolvimento integral ao: i) demandar maior quantidade de trabalho humano (geram empregos com alto teor de engajamento e realização pessoal); ii) agregar maior valor ao produto manufaturado, industrial e rural; iii) descentralizar a produção; e iv) serem apreciados por uma quantidade crescente de consumidores.
Além disso, tetos verdes produtivos envolvem diversos segmentos da indústria, a começar pelo da construção civil, podendo alavancar um crescimento econômico sustentado se fizerem parte de políticas públicas que os apoiem.
São investimentos que mobilizam diversos mercados, geram valor como bens de capital e podem ser soluções sustentáveis para: i) ocupar excedentes de mão de obra e elevar a capacidade produtiva local; ii) reduzir custos econômicos e ambientais de transporte e armazenamento de alimentos, ao descentralizar a produção agrícola; iii) diminuir as escalas de produção mitigando ineficiências do sistema financeiro; além de iv) minorar o desconforto moral relacionado ao consumo de outros bens.
O crescimento de um mercado de tetos verdes pode, em poucas palavras, colaborar para reorganizar e aquecer a economia, sustentavelmente.
Faça parte
É com esses princípios em mente que desejamos atrair mentes brilhantes e inquisidoras para a pesquisa acadêmica e fomento do desenvolvimento científico em um tema tão importante, mas ainda pouco explorado.
Com a construção finalizada, geraremos conhecimento real sobre um teto verde produtivo bastante singular em operação. Identificaremos as escalas, os métodos mais eficientes, os animais e vegetais de maior valor econômico, utilitário e energético. Analisaremos a capacidade de reúso da água com reatores biológicos, tanques de evapotranspiração, jardins filtrantes e vermifiltros. Experimentaremos com técnicas de aeroponia, de plantio vertical e em substratos, maximizando o uso do espaço (425 m³) e energia (18 MWh / mês). Provaremos soluções biológicas para problemas agrícolas como pragas e doenças. E exploraremos métodos sustentáveis e automáticos de fornecimento de nutrientes em uma mescla de sistema aquapônico de produção com fertirrigação orgânica.
Rumo a um novo produto?
Outro objetivo possível é encontrar pesquisadores que queiram fazer parte desse time para analisar de forma científica e fundamentada a eficiência e as vantagens de cada técnica empregada, em termos de valor econômico, para encontrar e desenvolver combinações que possam transformar qualquer casa com uma horta no telhado em um negócio rentável no futuro.
Identificar modelos que gerem lucro, transforma empreendimentos com tetos verdes produtivos em bens de capital, facilitando o acesso a linhas de crédito especiais e fundos para tecnologias sustentáveis.
Tetos verdes produtivos podem reaproximar-nos da produção de nossos alimentos, assim como painéis fotovoltaicos descentralizam a geração de eletricidade e smartphones popularizaram o acesso à informática.
Empresas visionárias estão dando os primeiros passos. Mas é necessário criar um produto padronizado, eficiente e escalável para que cheguem mais facilmente aos leigos.
Desejamos contribuir, assim, com a pesquisa que auxilie empreendimentos na criação de uma mercadoria capaz de ser vendida a pessoas motivadas, mas sem conhecimentos técnicos em agricultura, aquaponia, permacultura, tratamento da água etc.
Um produto que, quando acabado, incorpore recipientes leves e modulares, interfaces universais para bombas, controladores e sensores conectados a um software inteligente capaz de automatizar a produção, controle de qualidade, logística e rotinas de manutenção, além de orientar os usuários de todas as necessidades da horta, tais como os momentos adequados para plantar e colher.
Tetos verdes produtivos funcionais e autossuficientes: Uma nova unidade de produção descentralizada movida à energia solar sobre casas, condomínios, comunidades, negócios, galpões ou fábricas:
Uma horta, chácara, pomar, sítio, balneário ou fazenda no telhado!
Fabiano Lourenço Crespilho |