LOW←TECH MAGAZINE

Fazendas verticais não economizam espaço

2021-02-16T00:00:00+01:00

A agricultura urbana em fazendas verticais internas -ou indoor- está em ascensão. A iluminação artificial permite que as plantações cresçam em camadas verticais o ano inteiro. Seus defensores argumentam que os produtores podem economizar muitas terras agricultáveis desse modo. Vantagens adicionais são a redução de energia gasta para o transporte de alimentos (pois a maioria das pessoas vive em cidades) e a diminuição do uso de água e pesticidas.

Quais culturas?

As fazendas verticais ativas comercialmente por muitos anos focam nas mesmas culturas. São produtos agrícolas ricos em água, como a alface, tomates, pepinos, pimentas e ervas. Entretanto, essas culturas não podem alimentar uma cidade, por possuírem pouquíssimos carboidratos, proteínas ou gorduras. Para alimentar uma cidade, são necessários grãos, legumes, raízes e oleaginosas. No momento, estes são cultivados mundialmente em 16 milhões de quilômetros quadrados em terras agrícolas - quase o tamanho da América do Sul.¹

Cultivando trigo verticalmente

Uma instalação artística atualmente apresentada em Bruxelas—The Farm—explora o que seria preciso para produzir trigo em uma fazenda vertical. Para o experimento, 1 metro quadrado de trigo foi semeado em um ambiente completamente artificial. Ao medir a entrada de insumos como energia e água, o projeto mostra quanto os ecossistemas naturais sustentam nossa produção de alimentos. Quando o trigo é plantado no solo, horizontal, ao invés de verticalmente, o sol e as nuvens fornecem água e energia gratuita.

Um pão de 345 euros

O experimento mostra que cultivar 1m2 de trigo em um ambiente artificial custa 2,577 quilowatts-hora de eletricidade e 394 litros de água por ano. A energia necessária para a produção dos equipamentos (tal como a iluminação) não está inclusa nos resultados, logo o orçamento deve ser maior do que o apresentado. O custo de energia para a construção também não é levado em consideração e o mesmo envolve tanto a construção em si quanto seu uso, por exemplo, para bombear a água e também aquecer e esfriar o ambiente.

O cálculo do custeio inclui o preço do equipamento (1,227 euros). A vida útil da infraestrutura é estimada em 8 anos. Convertendo, a produção de um 1m2 de trigo em um ambiente artificial custa 610 euros por metro quadrado em um ano (incluindo infraestrutura, eletricidade e água). Desse valor, 412 euros vão para o consumo de eletricidade e apenas 1 euro para o consumo de água. Esse cálculo pode estar exagerado pelo fato de a instalação estar configurada em um espaço para exibição.

A “fazenda” produz quatro safras por ano. A cada colheita, cultiva-se trigo suficiente para fazer um pão (580 gramas), que tem um custo de pelo menos 345 euros. Cada pão contém 2.000 quilocalorias, a quantidade de que uma pessoa precisa por dia na média. Como resultado, são necessários 91 m2 de trigo produzido artificialmente para cada pessoa, com um custo total de 125.680 euros por ano.

O paradoxo da fazenda vertical

A iluminação artificial economiza terra pois as plantas podem ser cultivadas umas sobre as outras, mas se a eletricidade para a iluminação vier de painéis solares, a economia será cancelada pelo espaço necessário para instalar os painéis. A fazenda vertical é um paradoxo a menos que combustíveis fósseis forneçam a energia.² Nesse caso, não seria mais sustentável.

Calculado para um rendimento de 175 quilowatts-hora por metro quadrado de painel solar por ano, o cultivo interno (indoor) de 1 m2 de trigo requer 20 m2 de painéis solares. É uma estimativa subestimada porque os cálculos são baseados no rendimento médio de um painel solar. Há muito menos luz solar no inverno do que no verão. Na realidade, a fazenda vertical requer muito mais painéis solares para continuar produzindo durante todo o ano. Também é necessária uma infraestrutura de armazenamento de energia, que custa dinheiro e energia também. Por fim, a produção de painéis solares também requer energia, o que demandaria ainda mais espaço se o próprio processo de produção funcionasse com painéis solares.

Inovação?

Todas essas críticas também se aplicam a fazendas verticais onde se cultivam alface e tomate. Nesse caso, há uma redução significativa no uso de água. Essas empresas são lucrativas, mas apenas porque o processo depende do fornecimento de combustíveis fósseis baratos. Se os painéis solares fornecessem a energia, os custos adicionais e espaço para o fornecimento de energia anulariam novamente a economia em termos de espaço e custos. A única vantagem de uma fazenda vertical seria, então, as distâncias de transporte mais curtas. Ainda assim, poderíamos muito bem tornar o transporte entre a cidade e o campo mais sustentável.

O problema da agricultura não é que aconteça no campo. O problema é que depende muito de combustíveis fósseis. A fazenda vertical não é a solução, pois substitui, mais uma vez, a energia gratuita e renovável do sol por tecnologia cara que depende de combustíveis fósseis (lâmpadas LED + computadores + prédios de concreto + painéis solares). Nosso estilo de vida está se tornando cada vez menos sustentável, cada vez mais dependente de matérias-primas, infraestrutura, máquinas e energia fóssil. Infelizmente, isso também se aplica a quase todas as tecnologias que hoje classificamos como sustentáveis.

Kris De Decker

More info: Solar Share (The Farm), by Disnovation.org (Maria Roszkowska, Nicolas Maigret) and Baruch Gottlieb.

Proofreading: Eric Wagner

Inscreva-se em nossa newsletter (english)
Apoie a Low-tech Magazine via Paypal or Patreon.
Compre a versão impressa do site (english).
Saiba mais sobre nosso site operando com energia solar (english).

Comentários

Para fazer um comentário, favor mandar um email para: solar (at) lowtechmagazine (dot) com. Seu e-mail não será usado para outros propósitos e será deletado após a publicação do seu comentário. Se não quiser que seu nome real apareça, assine o e-mail com o nome que desejar.

Fontes

Smil, Vaclav. “It’ll be harder than we thought to get the carbon out [Blueprints for a Miracle].” IEEE Spectrum 55.6 (2018): 72-75. ↩
Energias eólica e nuclear também são opções. Leia os comentários. ↩

Demasiada Combustão, Pouco Fogo

2019-12-29T00:00:00+01:00

Ilustração: Diego Marmolejo.

O fogo—que temos usado nas nossas casas há mais de 400 mil anos—continua a ser a tecnologia doméstica mais versátil e sustentável que a humanidade alguma vez conheceu. Sozinho, o fogo fornecia o que agora obtemos através de uma combinação de aparelhos modernos como o forno e fogão de cozinha, sistemas de aquecimento, iluminação, congelador, esquentador, secador e televisão. Ao contrário destas novas tecnologias, o fogo não precisava de uma infraestrutura central para o fazer funcionar, e poderia ser produzido localmente a partir de materiais prontamente disponíveis.

Da Lareira Aberta até à Central Elétrica

A utilização usual do fogo data de há pelo menos 300–400 mil anos.¹² Até ao século XX, o fogo alimentado a biomassa era o único “aparelho” no lar que utilizava energia—quer as pessoas vivessem numa gruta, numa cabana temporária, ou num edifício permanente. Os primeiros abrigos eram frequentemente construídos com o objetivo explícito de evitar que o fogo se apagasse, protegendo-o do vento e da chuva.

Durante a maior parte da história humana, o fogo surge sob a forma de uma fogueira construída sobre um chão de terra no meio de um abrigo. O fumo do fogo escapava através de uma abertura no telhado. A partir do século XIV, na Europa, a fogueira foi gradualmente substituída por uma lareira ligada a uma chaminé, na maioria das vezes construída contra uma parede.

Em regiões mais frias (como a Escandinávia), as pessoas construíam fogões de cerâmica mais eficientes em termos energéticos, enquanto em climas mais amenos (como os próximos do Mediterrâneo), as pessoas continuavam a usar braseiras—cestos metálicos portáteis nos quais se queimava carvão vegetal. Nos séculos XVIII e XIX, as lareiras começaram a ser substituídas por fogões de metal.

O fogo permaneceu central no lar até ao século XX, quando foi substituído por uma vasta gama de aparelhos ligados a infraestruturas centralizadas. Hoje em dia, nas sociedades industrializadas, mesmo os fogões a lenha tornaram-se raros em casas. A queima a céu aberto tem sido praticamente proibida, especialmente nas cidades. Os novos edifícios já não têm lareiras, chaminés, nem uma abertura no telhado.

O fogo permaneceu central no lar até ao século XX, quando foi substituído por uma vasta gama de aparelhos ligados a infraestruturas centralizadas.

«Paradoxalmente», escreve Luis Fernández-Galiano em Fire and Memory: On Architecture and Energy, «as habitações que começaram como lugares para promover o fogo, hoje evitam a queima aberta».³ Em Fire: A Brief History, Stephen J. Pyne observa que: «Os residentes urbanos podem passar anos sem ver um fogo. Aparece sobretudo por acidente ou fogo posto, e quase sempre como um perigo».⁴

No entanto, o fogo está longe de ter desaparecido. Milhares de fogos individuais em casas foram substituídos por alguns fogos gigantescos em centrais elétricas. E o fogo também arde noutros locais. «Na nossa economia de abundância», escreve Stephen J. Pyne, «o fogo está no centro da magia—em fábricas, automóveis, casas e centrais elétricas… As cidades modernas continuam a ser ecossistemas propulsionados pelo fogo… Se a combustão parar a cidade para também. Mas o fogo a céu aberto desapareceu. Como um buraco negro no espaço, o fogo moldou tudo à sua volta sem ser, ele próprio, visível».

A industrialização apenas alterou a combustão, não a aboliu. Mais importante ainda, o fogo começou a utilizar outra fonte de energia: os combustíveis fósseis em vez da biomassa. Até ao século XX, quase todos os fogos de origem humana eram produto de fontes de energia renováveis: madeira, relva e estrume. Turfa e algumas utilizações iniciais do carvão eram as exceções.

Fogo versus Eletricidade

A nível mundial, alguns milhares de milhões de pessoas ainda vivem em lares construídos em função de um fogo, muitas vezes sob a forma de uma lareira aberta. Algumas pessoas no mundo ocidental consideram-na uma prática retrógrada e primitiva que precisa de ser abolida—apesar de se basear na utilização de fontes de energia renováveis.

Por exemplo, em 2011, a ONU e o Banco Mundial lançaram a iniciativa Energia Sustentável para Todos, com o objetivo de «assegurar o acesso universal a serviços energéticos modernos» até 2030. ⁵ O conceito de “serviços energéticos modernos” é vago, mas refere-se essencialmente à utilização da eletricidade e do gás—portanto, na prática, à utilização de combustíveis fósseis.

«Os habitantes dos centros urbanos veem o fogo como algo que outras tecnologias mais avançadas podem substituir».

Iniciativas como esta implicam que “os serviços energéticos modernos” são “melhores” do que a tradicional fogueira ou lareira aberta. «Os habitantes dos centros urbanos veem o fogo como algo que outras tecnologias mais avançadas podem substituir», escreve Stephen J. Pyne. «Se o fogo é um instrumento, eles querem-no modernizado, sem chamas e sem fumo».

Exemplos de tais modernizações sem chama e sem fumo são os painéis solares fotovoltaicos e os aerogeradores de hoje em dia, que supostamente acabam com a nossa dependência dos fogos alimentados por combustíveis fósseis para produzir “serviços energéticos modernos”. No entanto, como é que as lareiras abertas e os “serviços energéticos modernos”—incluindo os baseados em fontes de energia renováveis—se comparam em termos de eficiência, sustentabilidade, saúde e segurança? O que estamos realmente a dizer quando argumentamos que a eletricidade ou o gás são “melhores” do que uma fogueira tradicional?

A Versatilidade do Fogo

Uma razão pela qual as pessoas em sociedades industrializadas consideram o fogo como algo pouco eficiente e insustentável é porque simplesmente não sabem como os seus antepassados o usavam. Se hoje em dia o fogo é considerado ineficaz é porque medimos apenas a eficiência de uma das suas funções, normalmente o aquecimento de um espaço. No entanto, os nossos antepassados não usavam o fogo apenas para se aquecerem. Usavam-no também para cozinhar, iluminação, conservar alimentos, aquecer água, secar roupa e para proteção contra predadores e insetos, entre outras coisas.

Ilustração: Diego Marmolejo.

O fogo é extremamente versátil, é difícil dizer quais das suas funcionalidades eram mais valorizadas pelos nossos antepassados. Portanto, se medirmos o consumo de energia de uma lareira e o compararmos com tecnologia moderna, não devemos compará-lo apenas a um sistema de aquecimento ou a um fogão, mas sim com o consumo de energia de toda a habitação.

Cozinhar com Fogo

Visto apenas como um forma de cozinhar, o fogo pode acomodar uma ampla variedade de métodos de confeção de alimentos e substituir um elevado número de utensílios de cozinha modernos. O fogo funciona não só como um fogão mas também como um forno. Para assar e grelhar, a comida era colocada no espeto que rodava sobre chamas. A cozedura do pão ou outros produtos era feita num contentor de barro (um “forno Neerlandês”) colocado nas brasas de uma lareira. Em alternativa, era construído um forno separado para a cozedura nas traseiras da lareira, ou como uma estrutura independente no exterior da casa. Para cozer em água e fritar usava-se uma panela pendurada por cima do fogo.⁶⁷

As funções de muitos pequenos eletrodomésticos de cozinha também eram possíveis de fazer com fogo. Por exemplo, pode-se pensar que as pessoas começaram a comer torradas quando a torradeira elétrica apareceu no século XX, mas antes disso simplesmente seguravam um “garfo de tostar” com um pedaço de pão sobre o fogo. Do mesmo modo, a preparação rápida de bebidas quentes não começou com a invenção da chaleira elétrica; anteriormente, as pessoas imergiam uma ferramenta de ferro incandescente num copo, produzindo bebidas quentes numa questão de segundos. ⁸

Visto apenas como um forma de cozinhar, o fogo pode acomodar uma ampla variedade de métodos de confeção de alimentos e substituir um elevado número de aparelhos de cozinha modernos.

O fogo também substituía os atuais frigoríficos e congeladores. Em The Food Axis: Cooking, eating, and the architecture of American houses, Elizabeth Collins Cromley descreve como a carne e o peixe eram suspensos durante várias semanas no fumo de uma fogueira para os preservar durante mais tempo.⁶ Na sua forma mais simples, os nossos antepassados penduravam as suas peças de carne ou peixe na chaminé da cozinha ou—se não houvesse chaminé—por cima da lareira, suspensas do teto. A fumagem do peixe e da carne também podia ser feita numa câmara própria para o efeito, esta era anexada à lareira da cozinha, ou construída a partir da chaminé na cave ou no sótão. O fumeiro podia também ser um edifício separado.

Outros métodos variados de conservação de alimentos estavam dependentes do fogo. As frutas, legumes e ervas aromáticas eram secas pelo fogo se o clima local não fosse suficientemente soalheiro. A adição de açúcar aos frutos e o fabrico de manteiga e queijo dependia do calor de uma fogueira. O sal, essencial para a conservação dos alimentos, era guardado numa caixa pendurada próxima da lareira para o manter seco. ⁶

Distribuindo Calor e Luz

O fogo não produz apenas calor e fumo—também produz luz. Como fonte de luz, o fogo era tão versátil como a iluminação elétrica atual. A luz de um fogo não se encontrava apenas na lareira, mas também em tochas, lanternas e, mais tarde, velas e lamparinas de azeite. ⁹¹⁰O calor do fogo também podia ser distribuído por toda a casa. Embora a cozinha fosse normalmente o único espaço da casa aquecido, as brasas do fogo podiam ser colocadas em aparelhos de aquecimento portáteis, como aquecedores de pés (ou escalfetas) e aquecedores de cama. ¹¹

O fogo também era utilizado para aquecer água para limpezas e lavagens, uma prática que continuou quando apareceram os fogões a lenha de ferro fundido—muitos deles tinham tanques para guardar água quente. Além disso, o fogo dava conta da secagem da roupa, substituindo as atuais máquinas de secar a roupa. As pessoas não começaram a engomar a roupa só quando surgiu o ferro elétrico. Desde a Idade Média, que os nossos antepassados usavam ferros de metal simples que eram aquecidos junto a um lareira ou num fogão, ou um “ferro de engomar a carvão”, que continha brasas no seu interior—alguns deles tinham uma pequena chaminé para manter o cheiro a fumo longe das roupas. ¹²

Desde a Idade Média, que os nossos antepassados usavam ferros de metal simples que eram aquecidos junto a um lareira ou num fogão.

Havia também a função do fogo como ponto focal de comunicação e de convívio. Durante milhares de anos, a lareira foi o «antigo foco de conversa e a alma crepitante da casa». As televisões e os telemóveis assumiram estes papéis, embora seja duvidoso que tenham o mesmo apelo que um fogueira. Uma série de produtos eletrónicos que imitam os efeitos do fogo—velas e lareiras elétricas, lâmpadas LED com emitam o tremeluzir de uma chama, vídeos de fogueiras crepitantes—parecem indicar que os humanos têm saudades do fogo.

Sustentabilidade e Eficiência

Numa casa construída em torno de uma lareira, a confeção de bebidas quentes e torradas, a secagem da roupa ou a iluminação do espaço não aumenta o consumo de energia da lareira: simplesmente faz um uso mais eficiente do fogo que já existe para outros fins—como o aquecimento de um espaço. Para alcançar o mesmo resultado hoje em dia, temos de ligar vários aparelhos, e todos eles requerem um uso extra de energia: o sistema de aquecimento, o aquecedor de imersão, a torradeira elétrica, a máquina de secar roupa e as luzes.

Além disso, devemos também ter em conta a exploração mineira e a utilização de energia necessária para substituir uma lareira por dezenas de aparelhos produzidos em fábricas, que têm todos de ser distribuídos aos consumidores individuais. Por último, devemos considerar a energia e os materiais necessários para construir e manter as infraestruturas de que estes aparelhos dependem para funcionar, como a rede elétrica e de gás ou a cadeia de refrigeração. Pelo contrário, uma lareira pode ser construída localmente com materiais facilmente disponíveis, e funciona independentemente de infraestruturas centralizadas.

Ilustração: Diego Marmolejo.

As atuais centrais de energias renováveis, como os painéis solares fotovoltaicos ou os aerogeradores, não abordam devidamente a questão energética: também precisam de ser fabricadas, transportadas, mantidas e descartadas, e implicam que podemos continuar a conceber, produzir e descartar uma gama cada vez maior de eletrodomésticos de forma a satisfazer as nossas necessidades. A eletricidade da biomassa também não tornaria este sistema sustentável: embora elimine a utilização de combustíveis fósseis, perde-se muita energia no processo de conversão da biomassa em eletricidade, e ainda precisamos de fábricas para produzir os aparelhos elétricos e as infraestruturas.

Comparação do Consumo de Energia: Habitações Tradicionais versus Modernas

Se considerarmos a utilização de energia nas habitações europeias de hoje, vemos que, em média, 64% de toda a energia vai para o aquecimento de espaços, 15% para o aquecimento de água, 14% para as luzes e eletrodomésticos, 5% para cozinhar e 1% para outros serviços (incluindo a refrigeração). ¹³ A maioria destes serviços podem ser fornecidos pelo fogo. Então, como se compara a utilização de energia de uma casa tradicional com lareira com a de uma casa moderna construída em torno de eletrodomésticos e infraestruturas?

Obviamente, o consumo de energia de casas modernas está mais bem documentado do que o dos edifícios e abrigos de tempos passados. No entanto, há estudos que documentam a utilização de energia de casas que ainda dependem de um fogo tradicional.

Se medirmos o uso de energia de uma lareira e o compararmos a tecnologia moderna, essa comparação deve ser feita ao nível de toda a habitação.

Um estudo de 2002 sobre o consumo de lenha em casas tradicionais no Nepal mediu o consumo anual de lenha por família entre 6 e 33 m3, o que corresponde a 35–165 Gigajoule (GJ) de energia. ¹⁴¹⁵¹⁶ Este valor parece bastante elevado quando comparado com o consumo total de energia nas habitações contemporâneas, que é de cerca de 75 GJ por ano na Alemanha e cerca de 105 GJ no Canadá.

No entanto, a média dos agregados familiares nepaleses que participaram no estudo foi de 5 a 12 pessoas, enquanto os agregados familiares nas sociedades modernas diminuíram para pouco mais de duas pessoas. Nas famílias nepalesas deste estudo, a utilização de energia situava-se entre 2 e 33 GJ per capita, enquanto outro estudo, mais recente, sobre o consumo de lenha para aquecimento, cozinha e iluminação no Nepal calcula uma utilização per capita anual de 2,5 a 10 GJ.¹⁷¹⁸ Em comparação, o consumo total de energia doméstica per capita é de cerca de 30 a 40 GJ em países como os Países Baixos, a Alemanha e o Canadá.

10 Mil Milhões de Pessoas à Volta da Fogueira

Mesmo sem ter em conta os recursos adicionais necessários para construir eletrodomésticos e infraestruturas, o consumo de energia numa habitação pré-industrial parece ter sido significativamente inferior ao que é atualmente. De facto, um cálculo rápido revela que—pelo menos em teoria—10 mil milhões de pessoas a utilizar uma lareira aberta como única fonte de energia seria uma prática perfeitamente sustentável.

Assumindo um consumo médio de lenha de 6 m3 per capita, precisaríamos de 60 mil milhões de metros cúbicos de madeira por ano. Um metro cúbico de madeira requer um rendimento anual de 0,2 ha de talhadia, sendo assim precisamos de 12 mil milhões de ha ou 120 milhões de quilómetros quadrados de floresta, se quisermos evitar desflorestação. Isto é três vezes mais do que temos hoje, e cerca de 80% da superfície terrestre do nosso planeta (150 milhões de quilómetros quadrados).

Como não precisamos de espaço extra para fábricas e estradas para distribuir bens de consumo, na verdade poderíamos voltar a usar lareiras sem destruir o nosso ambiente. O mesmo não se pode dizer se 10 mil milhões de pessoas continuarem a utilizar combustíveis fósseis e infraestruturas modernas.

Saúde versus Sustentabilidade

Se não pela sua sustentabilidade ou eficiência, então porque consideramos os “serviços energéticos modernos” superiores a um fogo tradicional? A supressão do fogo aberto nas cidades modernas é apoiada por dois argumentos adicionais: o fogo não é saudável (produz poluição atmosférica) e é perigoso (comporta o risco de um incêndio incontrolável). Estes riscos são reais, mas como é que o fogo se compara aos “serviços energéticos modernos” em termos de saúde e segurança?

Não há dúvida de que a substituição das lareiras por infraestruturas modernas melhorou a qualidade do ar, a saúde e a segurança nas cidades. No entanto, este pode ser apenas um ganho temporário: as infraestruturas modernas são pelo menos tão perigosas para a segurança e a saúde devido à sua dependência dos combustíveis fósseis.

Como é que o fogo se compara aos “serviços energéticos modernos” em termos de saúde e segurança?

Por exemplo, as ondas de calor e os incêndios florestais que assolam a Austrália enquanto eu escrevo este artigo, estão a matar pessoas e a destruir propriedades, e estão a produzir fumo espesso que continua a cobrir algumas das maiores cidades. Estes incêndios não são causados por pessoas que utilizam lareiras. São uma consequência das alterações climáticas, que são principalmente causadas pela utilização de infraestruturas industriais—alimentadas por combustíveis fósseis.

A forte dependência em infraestruturas centrais para tantas necessidades vitais é outro risco para a saúde e a segurança: cortando o fornecimento de energia a uma grande cidade quase tudo deixa de funcionar—incluindo a rede de esgotos, o armazenamento de alimentos e os alarmes antirroubo.

A nossa visão problemática e antiquada do fogo antiquado surge, em parte, da conjugação de dois conceitos distintos: “saúde” e “sustentabilidade”. De facto, algo pode ser saudável, seguro e sustentável ao mesmo tempo, como caminhar—a menos que que não haja calçada. Mas algo também pode ser saudável e seguro mas não muito sustentável (como um frigorífico, porque depende de uma cadeia de refrigeração de alta intensidade energética), e algo pode ser sustentável mas não muito saudável ou seguro (como um fumeiro para carne e peixe numa cave).

Saúde e longevidade são coisas que nós, como indivíduos, “precisamos”, queremos, desejamos ou nos sentimos intitulados a ter. Tal como nos sentimos intitulados a certos níveis de conforto, conveniência, rapidez ou asseio. Por outro lado, definir sustentabilidade exige que questionemos que níveis de conforto humano, conveniência, asseio, velocidade, segurança e saúde o nosso ambiente pode suportar antes que colapse. Podemos escolher segurança e saúde em detrimento da sustentabilidade quando estão em conflito entre si, mas apenas à custa da segurança e saúde das gerações mais jovens e futuras.

Kris De Decker

Receba a nossa newsletter
Apoie a Low-tech Magazine via Paypal ou Patreon.
Compre o website em versão impressa.

Roebroeks, Wil, and Paola Villa. “On the earliest evidence for habitual use of fire in Europe.”. Proceedings of the National Academy of Sciences 108.13 (2011): 5209-5214. ↩
Berna, Francesco, et al. “Microstratigraphic evidence of in situ fire in the Acheulean strata of Wonderwerk Cave, Northern Cape province, South Africa.” Proceedings of the National Academy of Sciences 109.20 (2012): E1215-E1220. ↩
Fernández, Guillén, and Luis Fernández-Galiano. Fire and memory: on architecture and energy. Mit Press, 2000. ↩
Pyne, Stephen J. Fire: a brief history. University of Washington Press, 2019. ↩
https://www.seforall.org ↩
Collins Cromley, Elizabeth. The food axis: cooking, eating, and the architecture of American houses. University of Virginia Press, 2010. ↩↩↩
Ao contrário dos fogões e fornos eléctricos ou a gás actuais, um fogo não tem botões para controlar a sua temperatura. Para ferver e fervilhar, penduravam-se as panelas num pequeno guindaste que permitia levantar ou baixá-las. Nos fornos, os cozinheiros decidiam cozer primeiro tartes ou pão, enquanto o forno estava o mais quente possível, depois, sucessivamente à medida que o forno arrefecia, pão de gengibre, cremes, depois os grãos podiam ser colocados a secar. [6] ↩
Marcoux, Paula. Cooking with fire: From roasting on a spit to baking in a tannur, rediscovered techniques and recipes that capture the flavors of wood-fired cooking. Storey Publishing, 2014. ↩
Hough, Walter. Fire as an agent in human culture. No. 139. Govt. print. Off., 1926. ↩
A fonte de energia para estas chamas espalhadas era madeira, resina, cera, gordura, graxa ou óleo. As necessidades de concentração e posicionamento especial da fonte de iluminação estimularam a invenção de pegas, braquetes e bases. [9] ↩
Heating people, not spaces: restoring the old way of warming, Kris De Decker, Low-tech Magazine, 2016. ↩
History of ironing, Old & Interesting, retrieved December 26, 2019. ↩
Energy consumption and use by households, Eurostat, 2019. ↩
Rijal, H. B., and H. Yoshida. “Investigation and evaluation of firewood consumption in traditional houses in Nepal.” Proceedings: Indoor Air (2002): 1000-1005. ↩
O valor energético de 1 m3 de madeira depende também do tipo de madeira e da forma como esta é empilhada. Comparei maçãs com maçãs enquanto foi possível, mas nem sempre foi o caso, pelo que o resultado é apenas uma estimativa aproximada. ↩
A utilização anual de lenha na Áustria do século XVIII (Caríntia) era limitada a 35 m3 por agregado familiar. Fonte: Peter, Sieferle Rolf. A floresta subterrânea. Cambridge: The White Horse Press, 2001. ↩
Rijal, Hom Bahadur. “Firewood Consumption in Nepal.” Sustainable Houses and Living in the Hot-Humid Climates of Asia. Springer, Singapore, 2018. 335-344. ↩
Os resultados são de 0,5 a 2 m3 de firewoord per capita por ano, que converti para 2,5 a 10 GJ de energia per capita por ano. ↩

Chuveiros Neblina: Decadência Sustentável?

2019-10-17T00:00:00+02:00

Imagem: Kit de montagem de um chuveiro neblina. Jonas Görgen.

O duche diário seria algo difícil de manter num mundo sem combustíveis fósseis. O chuveiro neblina, uma tecnologia adequada mas esquecida que usa pouquíssima água e energia, poderia ser uma solução. O designer Jonas Göegen desenvolveu um kit faça você mesmo para converter qualquer chuveiro num chuveiro neblina e enviou-me um para experimentar.

A Pegada de Carbono do Duche Diário.

O duche não recebe muita atenção no contexto das alterações climáticas. No entanto, tal como aviões, carros e sistemas de aquecimento, o duche passou a ser uma forma muito esbanjadora e de uso intensivo de carbono de satisfazer uma necessidade básica: lavarmo-nos. Cada dia, muitos de nós despejam cerca de 70 litros de água quente sobre os nossos corpos para podermos ficar “limpos”.

Esta prática requer dois recursos escassos: água e energia. É dada mais atenção ao elevado consumo de água de um duche, mas o consumo de energia é igualmente problemático. A produção de água quente é responsável pelo segundo uso mais significativo de energia em muitas casas (sendo o primeiro o aquecimento) e grande parte é usada para tomar banho. O tratamento e distribuição de água também usam muita energia.

Em contraste com a energia usada para aquecimento, que tem diminuído nas últimas décadas, a energia usada para aquecer água em residências tem aumentado continuamente. Uma das razões é o aumento da duração e frequência dos duches e o uso de chuveiros cada vez mais potentes. Por exemplo, nos Países Baixos, de 1992 a 2016, a frequência do duche aumentou de 0,69 para 0,72 duches por dia, a duração do duche aumentou de 8 min 12 s para 8 min 54 s minutos e o fluxo médio de água aumentou de 7,5 para 8,6 litros por minuto. ¹

Em muitas sociedades industriais, agora é comum tomar um duche pelo menos uma vez por dia.

No total, o neerlandês comum usou 50,2 litros de água por dia para tomar duches em 2016, em comparação com “apenas” 39,5 litros de água por dia em 1992. Esta é uma estimativa cautelosa: estes dados não incluem duches fora da casa, por exemplo, no ginásio. Estudos mostram que em muitas sociedades industriais, e especialmente entre pessoas mais jovens, agora é comum tomar banho pelo menos uma vez por dia. ²³⁴

O duche feito à mão original. Despejar um balde de água por cima do nós (ou de outra pessoa). Imagem de Daniel Julie (CC-BY-2.0)

Usando os neerlandeses como exemplo, olhemos para o uso de energia e emissões de carbono de um duche quente diário. Aquecer 76,5 litros de água (8 min 54 s x 8,6 litros por minuto) de 18 para 38 graus Celsius (°C) requer 2,1 quilowatt-hora (kWh) de energia. Dependendo da fonte de energia (gás, eletricidade), a intensidade de carbono da rede elétrica (EUA/UE) ou a eficiência do esquentador (novo/antigo), as emissões de CO2 resultantes de um duche comum são de 0,462–0,921 kg. ⁵ Se compararmos estes valores com as emissões de carbono de um carro com um consumo de combustível relativamente eficiente (130 g CO2/km), as emissões de um duche típico equivalem a conduzir 3,5–7 km, e esse resultado ignora o custo de energia exigido pelo tratamento de água e distribuição.

As emissões de um duche típico equivalem a conduzir 3,5–7 km.

Em princípio, a energia para um duche pode ser gerada por fontes de energia renováveis. No entanto, se oito mil milhões de pessoas tomarem um duche diariamente, o uso total de energia por ano seria de 6132 terawatts-hora (TWh). Isso é oito vezes mais do que a energia produzida por todos os aerogeradores do mundo em 2017 (745 TWh). Todos os aerogeradores que existem atualmente poderiam fornecer um duche diário “sustentável” a apenas mil milhões de pessoas. Além disso, o uso de fontes de energia renováveis não diminui o uso de água do duche diário. Só para esclarecer, o uso de energia renovável faz parte da solução — termoacumuladores solares, biomassa, aerogeradores térmicos — mas também devemos olhar para a necessidade de nos lavarmos no mundo pós-carbono.

Chuveiros mais Potentes

Desde o início dos anos 90 que as cabeças de chuveiro de baixo caudal proporcionam uma maneira mais eficiente de usar água e energia. Elas usam entre quatro e nove litros de água por minuto, aproximadamente metade do caudal de uma cabeça de chuveiro normal (dez a quinze litros por minuto). Quase metade de todas as residências neerlandesas tinham um chuveiro de baixo caudal instalado em 2016 mas, como vimos, a taxa de fluxo do chuveiro médio desde os anos 90 tem vindo a aumentar, não a diminuir. ¹

Um chuveiro de efeito chuva. Imagem: soak.com

Isto acontece porque outros neerlandeses substituíram os seus chuveiros por chuveiros de efeito chuva, estes têm um fluxo de água de cerca de 25 litros por minuto — o dobro de uma cabeça de chuveiro normal e o triplo de uma de baixo fluxo. Um duche de chuva de 8 min 54 s requer 222 litros de água e 6.3 kWh de energia para a aquecer. A pegada de carbono corresponde a conduzir entre 14,3 e 21,3 km.

A Vida antes dos Duches

Isto pode ser um choque para alguns leitores mais jovens, mas há cinquenta anos a maioria das pessoas nas sociedades industriais não tomava banho. Os chuveiros de parede, instalados sobre a banheira, generalizaram-se apenas nos anos 70, e as cabines de duche tornaram-se um acessório normal em novas casas apenas nos anos 80 e 90. ²³⁴ Antes da chegada do chuveiro, as pessoas tomavam um (ou alguns) banho (s) por semana, e a meio lavavam-se num alguidar ou selha usando um pano (o chamado banho de alguidar ou banho de esponja).

O uso semanal de água e energia de um duche diário supera rapidamente o uso de água e energia de um, dois, ou até 3 banhos semanais.

O duche é frequentemente recomendado como uma opção mais sustentável que o banho, porque é dito que este último usa mais água. No entanto, o uso semanal de água e energia de um duche diário supera rapidamente o uso de água e energia de um, dois, ou até três banhos semanais. [^ 2] O banho de esponja é ainda mais eficiente em termos de água e energia: aproximadamente dois litros de água são suficientes para ficar limpo, e a água pode até estar fria porque nem todo o corpo fica molhado ao mesmo tempo.

A tomar um banho de esponja. Manhã de verão (Summer Morning), Pintura de Carl Larsson, 1908

Organizações ambientais, empresas de distribuição de água e municípios incentivam as pessoas nas sociedades industriais a tomar duches mais curtos, usar chuveiros de baixo fluxo e instalar caldeiras de água ou esquentadores com maior eficiência energética. Mas existem outros fatores que influenciam o uso de energia e/ou água que essas instituições não se atrevem a questionar: frequência dos duches, temperatura da água (“tomar um duche frio”) ou o ato de tomar banho — nunca é sugerido que um banho de esponja realmente possa ser suficiente. Claramente, o duche quente diário é hoje considerado não um luxo, mas sim uma necessidade básica.

Porque Tomamos Duches?

No entanto, um duche não lava apenas o corpo. Um chuveiro totalmente focado na limpeza do corpo — o chamado duche da Marinha — gasta muito pouco tempo, energia e água. Um duche da Marinha consiste num duche de trinta segundos para se molhar, ensaboar o corpo enquanto a água está desligada e termina com outro duche de trinta segundos para enxaguar a água com sabão.

Até à década de 1970, quartéis ou prisões usavam chuveiros apenas para lavar muitas pessoas num curto período de tempo. ² Imagem: O Duche no Regimento (La Douche au Régiment), Pintura de Eugène Chaperon, 1887.

Admitindo um fluxo de água médio, um duche da Marinha (quente) usa apenas 8,3 litros de água e 0,2 kWh de energia. Um banho de esponja diário teria um uso ainda mais baixo de água e energia. Um banho quente de nove minutos por dia não é de forma alguma uma necessidade básica: é um prazer. Desde os anos 90, o banho diário tem sido retratado em anúncios como uma forma de relaxamento, alívio do stress e prazer sensual.²⁴

Chuveiros Neblina

O uso do duche como uma forma de nos mimarmos parece ser incompatível com uma redução drástica do uso de água e energia. No entanto, existe uma tecnologia que pode fazer precisamente isto: o chuveiro neblina. Um chuveiro neblina vaporiza a água em gotas muito pequenas (menos de dez micrómetros), o que reduz bastante o fluxo de água. Buckminster Fuller inventou o primeiro em 1936 como parte da sua casa de banho Dymaxion (ele chamou-lhe “pistola de nevoeiro”). A ideia regressou na década de 1970 depois de várias provas e experiências com uso de água vaporizada para duches e lavagem de mãos.

À esquerda: Chuveiro neblina desenvolvido pela NASA. À direita: Chuveiro neblina desenvolvido pelo Canadian Minimum Housing Group. Ambos são da década de 1970. ⁷

A NASA desenvolveu um chuveiro neblina com um bocal ligado a uma mangueira flexível e móvel que incorporava uma válvula de água controlada com o polegar. O consumo médio da água de um duche de nove minutos foi 2,2 litros, o que corresponde a um fluxo de água de apenas 0,24 litros por minuto. [^ 6] O Canadian Minimum Housing Group desenvolveu e testou vários chuveiros neblina e obteve uma taxa de fluxo de 0,33 litros de água por minuto. ⁷ Nos dois casos, testes de esfregaço de bactérias na pele mostraram que os chuveiros limpam o corpo tão bem como um duche “normal” com a mesma duração — usando trinta a quarenta vezes menos água.

Jonas Görgen desenvolveu um kit que converte quase qualquer chuveiro num chuveiro neblina.

Jonas Görgen, um jovem designer formado na Design Academy Eindhoven em 2019, ficou fascinado com a história do chuveiro neblina e decidiu construir um sozinho. Comparativamente aos chuveiros neblina anteriores, Görgen melhorou o conceito de duas formas importantes. Primeiro, ele desenvolveu um kit que pode transformar quase qualquer chuveiro num chuveiro neblina com muito pouco esforço. Segundo, em contraste com as experiências anteriores, o seu chuveiro neblina usa não um, mas três a seis bocais. Isto transforma um duche neblina numa experiência agradável que é tão confortável e revigorante como um duche “normal”.

Um chuveiro neblina de 6 bocais na casa de banho do designer Jonas Görgen. Imagem: Jonas Görgen.

O kit que o Jonas me enviou tem seis bocais, alguns conectores e divisores, tubos de plástico flexível “Podem ser cortados a qualquer comprimento” e alguns pedaços de fio de cobre “Para prender e segurar os bocais corretamente”. Instalei um chuveiro neblina de cinco bocais em menos de 20 minutos e embora o resultado final não vá ganhar nenhum prémio de design (na verdade, o Jonas construiu um chuveiro neblina mais bonito para seu projeto final de curso) como projeto de bricolagem faça você mesmo é simplesmente brilhante.

Com cinco bocais, medi um fluxo de água de dois litros por minuto, o que é cinco vezes menor do que a minha cabeça de chuveiro agora obsoleta.

Na minha configuração, quatro dos bocais são fixos (um apontado para a cabeça, um para as costas e dois para as ancas), no entanto, o quinto é flexível e pode ser direcionado para onde seja necessário — como nas experiências da NASA. Utilizar mais do que um bocal aumenta o fluxo de água, mas a poupança de água permanece significativa.

Imagem: Detalhe de um chuveiro neblina.

Com cinco bocais, medi um fluxo de água de dois litros por minuto, o que é cinco vezes menor do que a minha cabeça de chuveiro agora obsoleta (dez litros por minuto) e 12,5 vezes menos do que um chuveiro de tipo chuva. É pouco comum conseguir poupar tanto com tão pouco esforço. Sobre o seu chuveiro, Jonas diz “Nem tudo é um compromisso de conforto, como muitas vezes sugerem os estudos dos anos 70” e eu concordo plenamente. A diferença deve-se claramente ao facto de os chuveiros anteriores usarem apenas um bocal.

Poupança de Energia de um Chuveiro Neblina

A poupança de energia de um chuveiro neblina é menor do que a sua poupança de água. Isto porque este chuveiro requer água a temperaturas mais elevadas. O aumento da área da superfície da água reduz o seu consumo mas também faz com que o calor se dissipe mais rapidamente para o ar. Mesmo que a água saía da torneira à temperatura máxima (normalmente 60 °C, quente demais para o toque direto), quando é vaporizada, torna-se cada vez mais fria à medida que a nossa distância ao bocal vai aumentando. O truque é posicionar os bocais de tal forma que rodeiem o corpo a uma curta distância. Eu assim fiz com arames e alguma fita-cola mas há métodos mais elegantes.

A poupança de energia de um chuveiro neblina é menor do que a sua poupança de água.

Considero que uma temperatura da água de aproximadamente 50 °C é suficientemente confortável, mas um duche neblina no inverno pode necessitar de uma temperatura da água mais elevada. Portanto, assumamos o valor de 60 °C para calcular o uso de energia do meu chuveiro neblina de cinco bocais. A uma taxa de fluxo de dois litros por minuto um duche de 8 min 54 s consome 17,8 litros de água. Aquecer esse volume de água de 18 para 60 °C requer 1,04 kWh. Ou seja, metade da energia do duche comum nos Países Baixos (2,1 kWh) e seis vezes menos energia do que um chuveiro de tipo chuva (6,3 kWh).

Detalhes do chuveiro neblina faça você mesmo de Jonas Görgen.

O uso de energia de um chuveiro neblina pode ser reduzido ao tomar um duche numa cabine, assim pode manter-se uma temperatura confortável com uma temperatura de água mais baixa. Outro truque para aumentar o conforto no inverno é regular a abertura do bocal para aumentar o tamanho das gotículas de água (o que diminui a área de superfície). Isto aumenta o consumo de água mas ajuda a manter a sua temperatura ao minimizar a dissipação de calor para o ar. Cabe a cada pessoa encontrar o equilíbrio entre poupar água ou energia, conforme as suas circunstâncias.

Um argumento comum contra as cabeças de chuveiro feitas para poupar água é o de que as pessoas compensam um menor fluxo de água com duches mais longos. Pode dizer-se o mesmo sobre chuveiros neblina porque o uso de água vaporizada aumenta o tempo necessário para enxaguar o corpo da água com sabão. No entanto, um duche neblina de 8 min 54 s dá-nos tempo de sobra para retirar todo o sabão e champô. Todas as pessoas que participaram nas experiências da NASA foram capazes de se lavar e enxaguar em menos de nove minutos, utilizando apenas um bocal e uma mangueira flexível. Lavar cabelo comprido é mais complicado mas também neste caso a solução passa por abrir um pouco mais os bocais, aumentando um pouco o fluxo da água.

Quantos Bocais Podemos Usar?

Um chuveiro neblina com cinco bocais poupa significativamente mais água e energia comparado com um chuveiro normal, sem sacrificar o conforto. No entanto, será que é suficientemente sustentável? Mesmo se oito mil milhões de pessoas usassem um chuveiro neblina, todos os aerogeradores do mundo só conseguiriam providenciar um duche quente diário a dois mil milhões de pessoas. Para além disso, comparando com o duche da Marinha de um minuto — que é suposto focar-se apenas na eficiência em vez do conforto — estes chuveiros gastam cinco vezes mais energia e duas vezes mais água. Portanto, vejamos o que acontece quando reduzimos o número de bocais, assumindo um duche de frequência e duração média.

Três bocais — com uma taxa de fluxo de mais ou menos um litro por minuto — são o mínimo para um duche quente confortável.

Penso que três bocais — com uma taxa de fluxo de mais ou menos um litro por minuto — são o mínimo para um duche quente confortável. Isto reduziria o uso de água de um chuveiro neblina de 8 min 54 s para 8,9 litros, o mesmo que um duche da Marinha de um minuto. Desta forma, quatro mil milhões de pessoas poderiam usufruir de duches quentes diários alimentados apenas por aerogeradores; o que significa que se reduzíssemos para metade a duração de um duche (de 8 min 54 s para 4 min 32 s) ou os tomássemos com menos frequência (dia sim dia não), a população mundial poderia ficar limpa e confortável utilizando apenas energia eólica.

Um bocal do meu chuveiro neblina.

Se não tivermos em conta o conforto e simplesmente nos lavarmos gastando o mínimo de energia e água possível, podemos usar um chuveiro neblina com apenas um bocal; como se fazia nos anos 70. Usando apenas um bocal verifiquei que o fluxo de água foi de 0,3 litros por minuto. Sendo assim, um duche de 8 min e 54 s gastaria apenas 2,67 litros de água e 0,156 kWh de energia. O uso de recursos nesse caso corresponderia a um banho de esponja e seria significativamente mais baixo que um duche da Marinha. Desta forma todo os aerogeradores do mundo poderiam sustentar um duche neblina quente diário para 15 mil milhões de pessoas.

Se usarmos mais do que 15 bocais, o uso de energia de um duche neblina é superior a um duche convencional.

Inversamente, o uso de água e, especialmente, de energia de um chuveiro neblina aumenta rapidamente conforme se adicionam mais bocais. Com vinte bocais o uso de água ainda é inferior a um duche normal, seis a sete litros em vez de 8,3 litros por minuto; mas o uso de energia já é superior, 3,1 kWh em vez de 2,1 kWh. Com dez bocais — veja por exemplo o Chuveiro Nebia Spa — o uso de água permanece baixo, apenas três litros por minuto, e o uso de energia é 25% menor em comparação com um chuveiro normal. Os chuveiros neblina não são necessariamente produtos que consumam pouca energia, tudo depende de como os usamos.

Independente da Rede

Existe um problema com o uso de chuveiros neblina com um a três bocais: Os esquentadores modernos não se ligam com fluxos de água abaixo de um litro por minuto, o que significa que o duche seria de água fria. Este não é um problema sério — tecnicamente, é possível fazer esquentadores que se liguem com fluxos mais baixos — e oferece-nos outra possível vantagem do chuveiro neblina: O seu efeito na casa de banho.

Fiquei tão apegado ao meu chuveiro neblina que o levo comigo em viagens.

O chuveiro moderno não é um mecanismo independente. Está ligado a infraestruturas como a rede pública de abastecimento de água e saneamento, a rede elétrica e a rede de distribuição de gás. Por outro lado, embora um chuveiro neblina possa ser ligado a estas infraestruturas, também pode funcionar sem elas, reduzindo assim o uso de recursos.

Existe um problema com o uso de chuveiros neblina com um a três bocais: Os esquentadores modernos não se ligam com fluxos de água abaixo de um litro por minuto, o que significa que o duche seria de água fria.

Em primeiro lugar, uma transição para chuveiros neblina possibilitaria o uso de esquentadores mais pequenos e de baixa energia. Estes poderiam ser alimentados por sistemas locais de energia solar ou eólica mais pequenos e baratos do que os necessários para alimentar esquentadores convencionais. Com um chuveiro neblina minimal, podemos até questionar a necessidade de um esquentador. A quantidade de água é tão pequena (2,67 litros) que poderia ser aquecida ao lume — como nos velhos tempos.

Um duche neblina portátil dos anos 70, pressurizável com uma bomba de bicicleta. ⁷

Em segundo lugar, o elevado uso de água de um chuveiro convencional obriga-o a estar ligado a um ralo para escoamento. Um chuveiro neblina usa muito menos água, isto permite tomar um duche desligado da rede e gerir localmente a água utilizada. Por exemplo, escoá-la na sanita, usá-la para regar plantas ou limpar pavimentos. Por último, o fornecimento de água na casa de banho não é estritamente necessário, podemos encher um pequeno contentor com água noutro local e levá-lo depois para a casa de banho.

As experiências feitas no Canadá nos anos 70 produziram um chuveiro neblina portátil. A água era armazenada num reservatório de água de limpa-vidros da Volkswagen ligado a uma bomba de bicicleta para criar pressão. 2,5 litros de água eram pressurizados com cerca de vinte usos repetidos da bomba. ⁷Resumidamente, se passarmos a usar chuveiros neblina, a infraestrutura que possibilitou o duche moderno pode ser minimizada e simplificada. Esta mudança na infraestrutura permitiria desligar a casa de banho das redes públicas e reduzir bastante o uso de água e energia. A mesma abordagem poderia ser usada na lavagem das mãos ou de loiça.

O chuveiro neblina do Jonas Görgen ainda não está à venda, mas pode informá-lo do seu interesse. Um chuveiro neblina esteve exposto durante a Dutch Design Week Eindhoven, 19–27 Out. 2019.

Por favor tenha em atenção que todos os chuveiros apresentam risco de doença dos legionários. As gotículas de água de um banho de neblina permanecem no ar por mais tempo, o que aumenta o risco de inalação. Portanto, é importante tomar medidas preventivas.

Kris De Decker

Receba a nossa newsletter
Apoie a Low-tech Magazine via Paypal ou Patreon.
Compre o website em versão impressa.

Comentários

Para comentar, por favor envie um email para solar (arroba) lowtechmagazine (ponto) com.

Mark

Looking at a) the length of the shower, b) the amount of water used, and c) the amount of energy used to heat the water…

I have found that I’m more inclined to take longer, hotter showers once it starts cooling off outside. Lingering in a hotter shower warms me.

It also dries my skin out terribly in the winter time, leading me to seek selfish methods for taking a shorter, cooler shower.

I’m also a bit paranoid about steam/condensation/moisture in my bathroom, and any detrimental effects on my home. (Mold, etc.)

The latter gives me some pause with a mist shower. The more the water is atomized, the more of it is staying in the air, settling on surfaces, rather than going down the drain.

As for the length & water temperature factors, I’ve found that heating the bathroom to be warmer than the thermostat temperature, by turning on a ceramic fan space heater ahead of time, accomplishes a number of things for me:

It dries out the air in the bathroom, leading to less condensation on windows, mirrors, etc.
It puts me in a warm space, where I can comfortably turn the shower to a lower temperature, and get in and out faster.

This approach reminds me of one of the earliest posts I encountered on Low-tech Magazine, outlining localized heating options that heat the immediate space around a person rather than the entire available space in the structure.

Combining a low-flow shower head or mist shower with a warmer bathroom might be even more efficient, though I have some reservations about the long-term effects on the structure from the mist shower. I find that warming the environment the shower is in helps greatly, too.

Ryan Shepard

The link to let Görgen know we’re interested looks to be broken.

Joshua Spodek

I predict that future generations will look at rain showers not with envy at the self-indulgence but with disgust at lack of compassion for others.

Mist showers look like a way forward. It’s refreshing to have a consistent source of perspective and paths forward that isn’t just putting the word “green” or “recyclable” on it so they can sell more.

J.M.C.S.

Reading the finishing paragraph of this article, I suddenly realized why the problems of using mist showers sounded so familiar (requires higher temperature, etc): I, and other campers, have been taking “mist showers” for a while now. We use pressurized garden sprayers to do so.

In fact, when I moved to my current apartment last winter and we didn’t yet have electricity, the problem of the temperature become sharply evident :). In the end we took sponge baths for a while.

Another alternative for showering: Solar (consisting of a black plastic bag and a nozzle) camping showers. The 12 liters ours hold are way more than enough for my partner and me to get clean, and the pressure is all gravity produced. We just need to plan our showers a bit carefully and lay the bag in the sun to warm up.

Kelly

Sounds interesting, I may give it a try. Unfortunately your recommended water temperatures would present an obstacle in the USA, where we have been told that any temperature above 49C will strip the flesh right off of your bones. As a result our building codes require installation of valves which limit water temp to 49C or lower.

kris de decker

sorry, link is fixed

Steve

Interesting article as always, this looks like a promising technology. Just thought I’d offer some information on an alternative:

Our household uses a combination of a pump shower, a solar oven with a black bucket inside, a lightweight roof fitted to the top of the shower to increase thermal comfort and an electric kettle for back up heating.

This system is highly portable, delivers solar hot water for renters (who can’t modify a building) and uses 12 litres per person per day for a comfortable 5 minute shower. Wrapped in a blanket, a 10 litre bucket of sun heated water only loses 1 degree Celcius per hour.

Energy wise, we use 0.3kWh per person per day if the water is exclusively heated with an electric kettle or roughly 0.15kWh a day as there is enough sun in our region in South East Australia to meet half our shower hot water needs with the solar oven. Obviously, we can drop this further if we choose to shower ever second day.

You can see photos and a more thorough description at: http://smartrenting.org/solar-hot-water-for-renters/

Juan Marcos

Great idea, great analysis ! At least in Spain water mist systems are frequently installed in “terrazas” (open air bars); these have been associated to an increased risk of airborne transmission of Legionella. When I built my own thermal solar system here in Brussels, I was advised to 1. keep the water temperature of my solar water tank well above the temperature required for a shower (Legionella will not survive 90 degrees) and 2. let the water run before taking a shower after coming back from holidays. May I suggest an update of the text taking into account this potential risk ?

John A

Great article as always!

I have pointed this out to my familiy as well in the past. My family is 1 wife, and 2 daughters. They all have long hair, they all shave in the shower. A mist shower is simply not powerful enough to rinse long hair of soap and conditioner. A combination of the 2 might be a win.

Thanks for your valuable insights!

Andy

Is soap necessary or healthy?

Several years ago my daughter told me she didn’t use soap as she had read on a beauty website that this was bad for the skin. I tried it and haven’t used soap since. Well only for washing my hands if they get dirty grease from the car.

It makes sense. Your body makes oil to put on the skin and then we use a poisonous chemical(soap) to wash it off. Your body then goes into overdrive to replace it. If you try it you will find you actually smell less.

I also stopped using chemicals(deodorants) to stop me smelling. The smell emanating from your armpits is caused by dead bacteria so I kill the bacteria using lemon juice. I simply take a piece of skin from an already squeezed lemon and rub it in my armpits. The effects last about 3 or 4 days, after which the bacteria start to recover and you need to do it again. Don’t do it everyday as it will start to irritate the skin. Unfortunately it doesn’t give you a nice lemony smell. There is just no smell at all. I presume vinegar would also work but haven’t tried it.

Rafael Ospino

The contraption seems to be an ideal incubator for Legionella. In most showers you try to eliminate mist and aerosols in order to mitigate the risk of Legionella. These constructions are potential killers, why all such attempts were abandoned after the Legionaires disease discovery in 1976. https://www.emhhomes.org.uk/living-in-your-home/safety-at-home/legionella/

Jim Baerg

“If eight billion people used a five-nozzle mist shower, all wind turbines in the world could still only provide two billion people with a daily hot shower.”

But most of the worlds population lives in the broad band either side of the equator where there is enough sunlight even at the winter solstice to make solar water heating practical.

Re: Legionella The Wikipedia article on the bacterium says that keeping water cooler than 25 °C or hotter than 51 °C, is one way to make sure Legionella dies.

Josephine Ferorelli

This brings to mind another shower-style that is more common in water-scarce places, the bucket shower. No special equipment needed: bucket, cup, and appropriate location. I showered this way consistently when I was traveling in North India: when I was lucky, a guest house would be able to deliver a hot bucket. I guess it’d be a tougher sell than something based on familiar hardware, but I found that I quickly got used to it, and even when ambient temperatures were pretty low, a bucket of hot water was enough to feel warm, clean and cozy. Especially in a small, enclosed space. Hair rinsing was easy, and the water stayed hot for the full length of the project. Much depends on how you heat it, I suppose.

Best, and thanks for your ongoing project, Josephine

kris de decker

As far as I know, water boilers always keep the temperature high enough to prevent Legionella, and then mix it with cold water to provide the desired temperature. Maybe I’m missing something, but I don’t see why a mist shower would be more problematic than a normal shower.

JuliusJ

Hey

Thanks for the article. There is one technical detail in the beginning. Please prove me wrong, but when i calculate the energy needed to heat 76.5 liters of water from 18°C to 38°C, i get another result. I approximate the density of water with 1kg/l, the temperature difference is 20 Kelvin and the heat capacity of water is roughly 4.2 kj/ (kgK). So 76.5 kg * 20 Kelvin 4.2 kj /(kg K) = 6.426 10^3 kJ 1kWh = 3600 kJ, so i divide the result by 3600 and get 1.785 kWh, approximately 1.8 kWh. You wrote that it would be 2.1 kWh, so i wonder where is the mistake.

Sigrid

Hello,

Thank you for posting this article. It is quite timely considering the recent droughts in the western USA. In 2015, Washington State experienced a severe drought. I was amazed and shocked to see Lake Cle Elum, also a reservoir, reduced from a large lake with waves in a brisk breeze, to a narrow stream with “dust bowls”. The state and municipalities asked residents to voluntarily reduce water use 10% or face mandatory restrictions. Seattle residents reduced their water use 15% in response.

Deciding to do our part, we switched the washing machine and dishwashers to the quick cycles already on the machines and discovered that nearly everything came clean just as well as with longer cycles.

We also switched to low flow shower heads, and I substituted sponge baths for showers 3-4 days per week. My skin became less dry, an unexpected benefit of showering less.

We saved water from sinks and bathing to flush the toilets, and waste water from the washing machine to water landscape plants, although not vegetables for food safety. I hooked up the effluent hose from the washer to a rain barell, attached a water hose to the tank and watered plants while the machine was running.

The result is that we dropped our household water use by 45%. Our water bill also dropped by 40%, so we saved a lot of money. We have maintained these conservation efforts since then and I estimated that we have saved enough water to fill an Olympic swimming pool and several thousand dollars. We did this with no change in available technologies and no drop in quality of life. We did not imagine that conservation alone could do so much!

Thanks again, Sigrid

Ruben

I am super excited about this, because I have been collecting parts to experiment with mist showers (which along with an enclosed shower stall, should be a very lovely experience).

As for rinsing, I have been basing my thoughts on the common shower valve that is used to switch between the wall-mount showerhead and a handheld. In this case, it would switch between wall mount for rinsing and mist for long warmth.

djargo

great article!

never knew about sponge bath, will give it a try. been using the navy shower, though i didn’t know it was called that. mist showers are such a cool idea, very fitting that it was fuller who built the first.

if they become widespread (as they should), sewage systems will need a serious overhaul because they are designed around higher water usage. they will be damaged in their current state.

https://www.watereducation.org/western-water/californians-save-more-water-their-sewers-get-less-and-thats-problem

it is also a known problem when upgrading an old house with new water-saving equipment, but keeping old drain piping.

there is a minimum amount of water needed to reliably transport solid matter (e.g. shed skin) and a certain amount of hot enough water to prevent grease buildup (e.g. from soap).

what kind of solutions exist for this?

karl

A few years ago my water heater failed. To get warmed water, I put a black plastic bucket into a large clear plastic bag. It worked. A few days later I built a plywood box with a clear plastic cover. I put castors under it to ease aiming it to the sun. It worked much better.

To see this assembly, go to Gary’s www.builditsolar.com web site and look at the water heating section where he has an article about this water heater.

4 gallons of heated water was more than enough to pour over me and get clean.

Sylvain

I don’t spend 8 or 9 minutes with the water running. When wet, I stop water and apply real soap. Then I rinse myself. It must be 2 or 3 minutes with the water running.

Shower gel are made to be applied with the water running and so are made sticky. Then shower gel needs much more water than the soap to get rid of it.

IMHO shower gel are a nonsense. Most of it goes to the drain without producing any washing effect. It is a waste of resource.

Sylvain

Jörgen

no, i don’t believe in it. maybe we just stop being under the shower so long. i tried the spray several years ago. and like they said. you need to boost up the temperature a lot. if you move a lot in the shower like me, the difference between too hot (like they said 50°) and good enough are bigger than in a normal shower. definitely the ones that are on the sides of the shower.

maybe a recovery system would be more something i believe in. which can partly reuse the temperature of the water running away in the drain. or even the water itself.

no, i don’t believe in the spray. small chance of breakthrough in my eyes.

Vicente Baca

It seems like the “Navy shower” has about the same efficiency, does not require new hardware, and does not incur the risk of bacterial infections.

I intend to make this my routine now. Thank you for introducing me to it.

kris de decker

I did some research about the legionella risk. Turns out that it is a problem for showers in general. Research in the UK found the bacteria in one third of shower. Infection rates are rising across the world as more people take showers rather than baths. So yes, please take elementary precautions with mist showers, as they produce more airborne particles than conventional showers (legionella infects the respiratory system).

Most importantly, your boiler should be clean, have decent plumbing, and keep the water at the recommended minimum temperature. But this does not entirely exclude the risk. Showers, taps and wash basins can became contaminated if they are not used for a while (depending on the temperature). It is advised to clean shower heads (and thus nozzles) regularly, and to flush out taps and showers (or nozzles) for several minutes if they have not been used for a while.

http://www.hse.gov.uk/healthservices/legionella.htm https://www.nchasia.com/en-hk/nch-insights/industry-news/how-to-prevent-legionella-in-showers https://blog.hydrosense-legionella.com/legionella-in-showers https://www.iosh.com/media/2629/legionella-liam-cook-qatar-september-2017.pdf

Seems like legionella is another reason to stop showering and go back to the sponge bath.

finn

Thanks for the article! Reminds me of our garden pressure sprayer, that you can easily charge by hand. I’ll give it a try at my next shower :)

https://www.agritek.de/haus-und-hof/gloria-prima-5-druckspruehgeraet_981003_3254

zanetta

Just don’t take a shower everyday. The more you wash your skin and hair the more they suint sebum. If you stop to take shower everyday, they adapt themself after a short time of 1 month maybe. I personaly take 1 shower every 3 days or after sports. My transpiration smell is also lighter. If I don’t take shower as while camping holiday for more than 3 days I don’t smell. If necessary and for more comfort you can make a sponge cleaning. The best way to save money and energy is to question needs before technology.

Mario Stoltz

Hi Kris,

Thanks a lot for a great and thought-provoking article, like always. I especially like that this is a topic that touches nearly everyone.

Just to add one item to the “Legionella” risk that has not been mentioned in the comments so far: the smaller water droplets from a mist shower remain in the air for a longer time, and are more likely to be inhaled deep into your respiratory system. The larger drops from a conventional shower are much harder to inhale. So if your water has a bacterial charge, a mist shower has a risk of delivering these directly into your lungs.

I think this risk can be managed by how you position the nozzles, and of course by managing water temperature accordingly. However, remember that once the shower is turned off, there will be a volume of water that remains in the hoses and which will be at room temperature soon. Maybe the nozzles and hose system could be modified so that once pressure is off, the water drains automatically?

James Newton

One thing he did NOT cover was using a heat exchangers to recover heat from the drain water to help warm the incoming. I can also tell you that Navy showers work very very well. And if you have a nice blast of warm /air/ on you, they are quite comfortable. Heating air is far more efficient.

Danica

I’d love to switch to primarily sink-baths, BUT one thing I can’t figure out is how to do it without getting water all over the floor and annoying my housemates. I could lay a towel down and then mop up the floor with it afterwards, but it wouldn’t dry in time to use the next day (my regular shower towel is always still slightly damp the next day, so a towel that had absorbed more water wouldn’t dry at all). I’d have to use a new towel every day, and at the end of the week I’d have a whole extra load of musty towels to wash and dry, which is more water and electricity than 2-3 showers.

There has to be a better way to do it without getting water everywhere, but it seems to be one of those things that was such common knowledge at the time that no one wrote down how to do it, and now no one remembers. I can’t find a description of how to properly sink-bathe with minimal mess anywhere, except to do it outdoors where the water just falls on dirt - not very helpful. Has anyone else troubleshooted this and figured out how to do it?

Mario Stoltz

Hello Danica (28),

I guess the classical bits of advice would be:

consider “sink bathing” in the shower stall
get as close to the floor as you can - this will limit the range of spills. In many countries in the middle east, people wash on short-legged stools for this reason (sitting about 20cm or 8in above the floor). This also means that you will take your water from a bucket or a washing bowl, not the sink itself
make a few trials with how strongly you wring your washcloths out before you use it on your body. It does not have to be dripping-wet to clean your skin.

Mike A

Too complicated for me. I prefer a daily sponge bath with a barely damp washcloth: face, neck, armpits, and crotch. And then a weekly shower with a ‘Navy’ type shower head, which lets you wet down, then easily stop the flow to soap up, then restart the flow to rinse. I take less than 30 seconds to wet down, and no more than one minute to rinse. So maybe 12 to 15 litres max per week

My big waste of water and energy is with shaving. I use much too much hot water there. Which is why I only shave once a week, but I’m retired so can get away with it. Never found an electric razor that gives a clean shave. I’m 76 and have been looking for a good one most of my life.

Rafael Ospino

Jim Baerg - No, there is no safe lower temperature, and the safe disinfection temperature is 90 degrees Celsius. 25 to 50 degrees is the optimal cultivation temperature range. Below 25 it just grows more slowly. And the dirtier the water, the greater the risk. The only method to make a shower like the one described completely safe is to flush water with a temperature of 90 degrees with all nozzles covered with plastic bags in order not to allow the formation of aerosols. The flushing must continue until all parts of the construction have reached 90 degrees. This procedure is the correct one for all type of showers, not only mist showers. Please Jim, do not trivialize the risk. Even if Legionella is fatal for only 10-20% of the cases many of the survivors are subjected to lifelong suffering, including risk for paralysis. In warm countries it is vastly safer and water saving to leave a water of bucket in the sun and then just scoop it over you. That will produce very little or none of the lethal mist or aerosols. Thanks for informing about the outdated info on Wikipedia. I shall correct it as soon as possible.

RJochim

Hello Kris,

I already used a water saving shower head. Your article inspired me to further reduce the consumption simply by replacing the little perforated plastic disk in the shower head with a home brew version. A new disk, cut out of an old plastic container and perforated with a hot needle, has much smaller holes now. That creates finer droplets and considerably reduces the water flow.

I do have the same concern as the person in comment 18 though. Much of the water goes into flushing down the soap residues after showering (or taking a sponge bath). Otherwise the pipes get clogged quite quickly.

So far I have no solution other than pouring down the pipes hot water or applying chemical treatment from time to time with vinegar and sodium bicarbonate. I may have to get a drain snake for mechanical cleaning but they take up storage space in a small home.

If you have any advice, updating the article might help many readers of your website.

Thank you very much for your work and have a good weekend.

van Thiel, Lisanne. “Watergebruik thuis 2013.” TNS NIPO, Amsterdam (2014). ↩↩
Shove, E. A. Comfort, Cleanliness and Convenience: the Social Organization of Normality. Berg, 2003. ↩↩↩↩
Hitchings, Russell, Alison Browne, and Tullia Jack. “Should there be more showers at the summer music festival? Studying the contextual dependence of resource consuming conventions and lessons for sustainable tourism.” Journal of Sustainable Tourism26.3 (2018): 496-514. ↩↩
Hand, Martin, Elizabeth Shove, and Dale Southerton. “Explaining showering: A discussion of the material, conventional, and temporal dimensions of practice.” Sociological Research Online10.2 (2005): 1-13. ↩↩↩
Se for utilizada electricidade, as emissões de CO2 resultantes de um duche são de 0,621 kg na Europa e 0,921 kg nos EUA. [Resumo da produção e utilização de electricidade na Europa. Agência Europeia do Ambiente, criada em 2017, actualizada em 2019]. [Assessing the evolution of power sector carbon intensity in the United States, Greg Schivley et al, 2018]. Se for utilizado gás, as emissões de um chuveiro variam entre 0,462 kg (para caldeiras a gás novas) e 0,714 kg (para caldeiras mais antigas). Pegada de carbono da produção de calor, casas do parlamento. ↩
Space Shower Habitability Technology, Arthur Rosener, 1972. ↩
Water conservation and the mist experience, 1978. ↩↩↩↩