Desenvolvimento de horta vertical e composteira anaeróbica para a agricultura orgânica residencial

DESENVOLVIMENTO DE HORTA VERTICAL E COMPOSTEIRA ANAERÓBICA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA RESIDENCIAL1 DORNELES, Anna Cláudia; SILVEIRA, Bibiana; PEREIRA, Leandro2 1

Trabalho de Pesquisa _UNIFRA Curso de Design do Centro Universitário Franciscano (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]. 2

RESUMO Apresenta o processo de design aplicado em uma linha de produtos para agricultura orgânica de uso caseiro. Resultado da disciplina Projeto de Produto 3, a linha é composta de horta vertical e composteira anaeróbica. O objetivo é desenvolver produtos que auxiliem a compostagem e cultivo de alimentos para consumo doméstico, diminuindo assim as compras em supermercados e os resíduos inerentes. O referencial define conceitos de design, ergonomia, materiais, processos e sustentabilidade. A metodologia projetual utilizada é a de Löbach com mesclas de algumas etapas de Baxter. No desenvolvimento mostra-se etapas aplicadas e resultados alcançados. Enfatiza-se a sustentabilidade, tanto no desenvolvimento e produção quanto no uso e descarte dos produtos. Palavras-chave: Sustentabilidade; Design; Metodologia Projetual. 1. INTRODUÇÃO A proposta é criar uma linha de produtos que opere com tecnologias sustentáveis. Dentre inúmeras possibilidades, escolheu-se a agricultura sustentável também conhecida como agricultura orgânica. São muitos os movimentos que fomentam o retorno à cultura orgânica - livre de insumos industrializados - para atender necessidades locais. O cultivo de hortas volta a ser discutido e apoiado. Observa-se um aumento no número de moradores urbanos que produzem temperos, hortaliças e o próprio adubo. O cultivo passa a ser efetuado em vasos e a produção de adubo em composteiras. O objetivo do projeto é, então, o desenvolvimento de produtos que facilitem o cultivo de alimentos em residências urbanas. É uma solução simples, prazerosa e sustentável. Bem como uma alternativa ao acúmulo de resíduos nos lixões porque reintegram-se detritos orgânicos em forma de adubo. O adubo é empregado na horta, cujo cultivo propicia vegetais frescos e livres de agrotóxicos. Esta atividade também auxilia no trato do stress crônico tão presente na vida urbana, além de oferecer ao indivíduo uma ocupação relaxante e produtiva.

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2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Design O design nasceu com a Revolução Industrial. O objetivo era atender uma necessidade imediata por profissionais capazes de adequar a produção aos desejos do consumidor e aos novos processos industriais. O projeto de design é feito para "tornar os produtos vendáveis e lucrativos" (FORTY, 2007, p.13), deve ser adequado às necessidades dos empresário e consumidores, aos materiais e processos disponíveis. O produto desse design se relaciona diretamente com o consumidor. É importante considerar as funções do produto, a saber função prática, estética e simbólica (LÖBACH, 2001). A função principal é definida conforme os objetivos do projeto. Heskett diz que "o contexto social é muitas vezes, mais do que função mecânica, um fator determinante da forma" (HESKETT, 1998, p.48). Aponta que fatores externos influenciam no estabelecimento de parâmetros para a função prática, sendo a criatividade individual do designer geralmente predominante ao determinar "até que ponto a forma resultante oferece experiência estética e possui uma função psicológica ou simbólica" (HESKETT, 1998, p.8-9). Essa última estabelece que todo objeto é símbolo cultural provido de significado, e sua forma também comunica sua função e os desejos do usuário. 2.2 Ergonomia A ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho ao homem visa garantir-lhe o melhor conforto. Analisa as posições de uso, o tipo de motricidade aplicada e as medidas antropométricas dos diferentes usuários. Os produtos projetados serão para atividades realizadas em pé e agachado, de motricidade ampla e fina, e o trabalho muscular combina esforços dinâmico e estático (KROEMER; GRANDJEAN, 2005). Para adaptar os produtos às medidas e mobilidade do usuário, tomam-se como base as medidas representantes da maioria da população, com um desvio padrão de 5-95%. Panero e Zelnik (2002) recomendam de forma geral que os alcances máximos pra homens situam-se a 182,9 cm e para mulheres 167,6 cm e que os alcances mínimos mais aconselháveis variam entre 25,4 e 30,5 cm. As dimensões de pega são estabelecidas tendo como base Jürgens (apud KROEMER; GRANDJEAN, 2005), onde o perímetro de pega varia entre 12 a 15,3 cm. 2.3 Materiais e Processos O estudo e escolha dos materiais é uma das principais etapas para o sucesso do produto. Devem ser considerados os que mais se prestam à finalidade do projeto, sendo fator importante o ciclo de vida dos materiais, extração, processos de fabricação,

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reutilização, reciclagem e descarte. Pelas características e versatilidade, elegeu-se os polímeros para aplicação neste projeto. Polímero é uma palavra etimologicamente grega que significa “muitas partes”, designa materiais que sofrem polimerização, processo de junção química dos monômeros formando moléculas longas. Sua facilidade de uso/aplicação tornou-o um material amplamente utilizado; entretanto, mesmo alguns polímeros sendo recicláveis, quando descartados na natureza não são passíveis de renaturalização, ou seja, de retornar às substâncias minerais originais (MANZINI; VEZZOLI, 2008). Tendo em vista a demanda do mercado por produtos recicláveos e/ou reutlizáveis, empresas produtoras de polímero como matéria prima desenvolveram polímeros biodegradáveis, os biopolímeros. Os biopolímeros disponíveis incluem: uma mistura de lignina e fibras naturais adicionadas ao polipropileno numa proporção de 40-60%; um biopolímero 100% obtido da batata, decomposto em 18 semanas em processo anaeróbico; uma mistura composta por 35% de fibras atóxicas extraídas do côco. Estas matérias primas respeitam os conceitos do desenvolvimento sustentável ao diminuir o desperdício e a geração de resíduos ao mesmo tempo em que conservam os recursos naturais do planeta. Estes materiais serão utilizados no processo de injeção, onde os polímeros são derretidos, injetados em um molde com pressão muito alta, e retirado do mesmo após resfriamento. 2.4 Sustentabilidade Os consumidores estão cada vez mais preocupados com a origem dos produtos que consomem e com o destino dos resíduos inerentes. O aumento da qualidade de vida e do poder de aquisição individual, a constante alta da taxa de urbanização, assim como o gosto do consumidor por adquirir novidades aliado à cultura materialista são fatores que contribuem para o sucesso da indústria e do design. Concomitante a esse crescimento está a produção de resíduos, que aumenta com o desenvolvimento industrial e urbano. Por mais que se considerem questões sustentáveis no projeto de produtos e serviços, não existem "bens ambientalmente amigáveis", apenas bens mais ou menos ambientalmente impactantes (TISCHNER, 2000). O objetivo do design deve ser o de restringir o consumo de recursos naturais e a poluição ambiental aos mínimos níveis, otimizando o uso desses recursos tanto do ponto de vista do consumidor quanto das grandes indústrias. O brasileiro produz, em média, 1,5 kg de lixo por dia (PLANETA SUSTENTÁVEL, 2010). Os principais problemas causados por este acúmulo são: a transmissão de doenças; a proliferação de vetores; a contaminação do solo e lençol freático devido à disposição final inadequada e entupimento de bueiros, que geram enchentes e alagamentos (COELHO, 2010). Como resposta a essas preocupações, foram concebidos os 3Rs, Reduzir, Reutilizar e Reciclar. Essa prática reduz o consumo de recursos naturais, diminui o volume de 3

resíduos enviados a aterros sanitários e oferece vantagens sociais a membros menos favorecidos da sociedade (AKATU, 2010). Essa prática, quando aplicada ao design, foi a princípio denominada Ecodesign, “um modelo ‘projetual’ [...] orientado por critérios ecológicos” (MANZINI; VEZZOLI 2008, p.17); que alia também a esfera econômica (TISCHNER, 2000). O termo acabou perdendo sua capacidade de precisar o significado original, sendo ultimamente trocado por design ou desenvolvimento sustentável e, por fim, sustentabilidade, não mais se limitando a ecologia, mas indo além, até economia, cultura e sociedade. Sua definição mais aproximada seria: suprir as necessidades das gerações presente sem afetar a habilidade das gerações futuras de suprir as suas (ONU, 2010). Um dos primeiros designers a ter essa preocupação foi Dieter Rams, no fim da década de 1970. Suas dez regras para o design são baseadas largamente nesse conceito, e usadas e comentadas com sucesso até os dias de hoje (VITSOE, 2010). Uma das Metas do Milênio da ONU é a promoção da sustentabilidade ambiental. A essa podemos agregar tendências contemporâneas de inclusão social como alternativas à sustentabilidade pelo âmbito cultural e social, um dos motivos de sua grande repercussão mundial. 3. METODOLOGIA PROJETUAL Para este projeto, optou-se por adotar as metodologias projetuais de Baxter (1998) e Löbach (2001). A metodologia predominante é a de Löbach que propõe 4 fases. A primeira fase – preparação - é o momento de análise do problema de design, são coletadas e analisadas todas as informações. A fase seguinte - geração de alternativas – são produzidas alternativas que propõem solucionar os problemas do projeto de design. Em sguida –avaliação das alternativas - encontro do grupo de design com os demais envolvidos no projeto onde é realizada a avaliação das soluções encontradas. Depois segue-se – realização da alternativa escolhida - geralmente uma combinação de características de diferentes alternativas, que cumprem todos os requisitos do projeto. Configuram-se a etapa projetual e a de desenvolvimento, distribuídas entre vários profissionais capacitados. Foi escolhida a metodologia de Baxter (1998) para complementos necessários, tais como os painéis semânticos e a Análise da Tarefa. 4. DESENVOLVIMENTO 4.1 Preparação Considera-se que o provável usuário dos produtos em estudo vive em zona urbana, em apartamento, preocupa-se com sustentabilidade mesmo que em nível leigo, procura manter uma dieta balanceada e dá ênfase a produtos orgânicos; vive sozinho ou em núcleos

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familiares pequenos, prefere objetos esteticamente agradáveis a objetos meramente funcionais e aprecia novas tecnologias, as quais promovem status em seu círculo social. Os ambientes aconselhados para a instalação do produto são sacadas ou áreas de serviço protegidas de ventos fortes, chuvas, possíveis geadas e da incidência solar. Para a horta vertical, foram analisados produtos de função similar, jardins verticais para ambientes internos, produzidos em série. São apresentados dois modelos de diferentes fabricantes. Na figura 1 pode-se observar a horta vertical da Gardeners, constituída pela estrutura de madeira, acessórios metálicos e compartimentos de polímero. Os preços variam devido à dimensões e funcionalidades, começando em cerca de US$30 e chegam a US$629. Podese utilizá-la fixada na parede ou apoiada no chão com adaptação de uma base. Vemos também o produto da VertiGarden, de estrutura metálica e recipientes de polímero que deve ser fixado na parede. Não foram encontrados dimensões e preços.

Figura 1 - Jardim Gardeners, Jardim VertiGarden Module Fonte: Gardeners, Vertigarden (2010)

A função principal dos produtos apresentados é basicamente para o cultivo de plantas ornamentais, entretanto, o novo produto terá também como função o cultivo de hortaliças e plantas medicinais em pequena escala para consumo doméstico. Os produtos agregam como alternativa de segunda função a ornamentação e a decoração de ambientes. Pela análise estrutural constatamos que os modelos apresentados, representantes do universo dos

produtos

estudados são

constituídos

basicamente de

estrutura e

compartimentos/recipientes. O cultivo deve ser realizado por transplante de muda, a ser colocada exatamente no espaço destinado a este fim. O formato dos produtos analisados poderá dificultar plantio, rega e colheita. As pequenas dimensões impossibilitam o cultivo de culturas com raízes maiores. A instalação em superfícies verticais é conveniente, pois o usuário poderá fixá-lo a altura que melhor se adapte às suas necessidades. O primeiro produto apresentado ainda disponibiliza o uso de uma base para que o produto fique apoiado no chão, garantindo boa visualização e qualidade de alcance para pessoas de menor estatura. Os produtos apresentam formatos comuns, geométricos. Quando fechado, o jardim da Gardeners possui um formato retangular, repetido nos recipientes; as cores são madeira 5

clara na parte externa e preto na parte interna, configurando um produto neutro. O jardim da VertiGarden (ver figura 1), retangular, tem recipientes quadrados com orifício circular para a colocação das mudas. A cor predominante é preto nos compartimentos e detecta-se um pequeno diferencial na estrutura em metal. Para a composteira, foram coletadas informações principalmente da internet, em sites institucionais relacionados a assuntos de sustentabilidade e compostagem; e também em sites de fabricantes de produtos associados ao assunto específico. Os produtos escolhidos para análise são concorrentes diretos e indiretos do projeto em estudo. Foram escolhidos tão somente por fazerem compostagem aeróbica contínua. Para uma análise mais completa, de função, estrutura e tarefa, foram escolhidos os produtos da NatureMill (Tabela 2). Tabela 1 – Análise do mercado. Fonte: NatureMill, Tumbleweed, Sun-Mar, Earthmaker (2010). NatureMill (US$ 299 a 499) - composteira contínua de pequeno porte; áreas internas; consumo elétrico reduzido; concorrente direto por facilidade de uso; compostagem aeróbica, revolução freqüente feita automaticamente por pás metálicas movidas a eletricidade; um filtro de carvão para filtrar odores; comporta uma média de 5kg de lixo por semana; composto pronto para cura em duas semanas. Tumbleweed Compost Tumbler (AUS, $189) - composteira contínua de grande porte; áreas externas; concorrente indireto; compostagem aeróbica; revolução freqüente feita manualmente rodando o tambor suspenso. Sun-Mar Continuous Composter (US$ 310 a 409) - composteira contínua de grande porte; áreas externas; concorrente indireto; compostagem aeróbica; revolução freqüente feita manualmente com o auxílio de manípulos laterais. Earthmaker Aerobic Composter (NZ, US$249) - composteira contínua de médio porte; áreas externas; concorrente indireto; compostagem aeróbica; revolução freqüente feita manualmente com o auxílio de uma pá modificada em anexo; processo complexo e cansativo, deve ser feito diariamente. Tabela 2 – Análises aprofundadas. Fonte: NatureMill (2010). Aberturas superior e frontal, a superior para colocação de resíduos e a frontal para retirada do composto, armazenado na bandeja para cura. Corpo e bandejas de polímero texturizado de alta resistência. Abertura superior sela a câmara de mistura, impossibilitando a entrada de insetos e a saída de odores filtrados e expelidos pelo filtro de carvão. Refugos aquecidos dentro da câmara de mistura, compostagem garantida pela aeração pelo misturador movido a motor elétrico. A porta superior pode ser acionada com as mãos ou com os pés, possibilitando o uso individual. Medidas de segurança garantem o uso por crianças supervisionadas. A altura e o volume são os de uma lixeira normal de cozinha, sendo seu uso similar. O produto está disponível em diversos acabamentos, com pedal opcional para acionamento da porta superior.

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Embora a maioria dos produtos existentes não possuam grandes preocupações com a função estética, os modelos NatureMill, por serem utilizados em áreas internas, têm esta preocupação, mas está subjugada à funcionalidade. Os produtos analisados são feitos de materiais resistentes, como polímeros e metais. Nos modelos NatureMill o corpo dos produtos são fabricados em polímero preto texturizado, e os detalhes variam de acordo com o modelo. A princípio os produtos da linha funcionarão de maneira independente, porém com características estéticas e estruturais aproximadas para garantir a unidade da linha. O produto será transportado e entregue montado, por se tratar de mecanismos complexos. Busca-se o uso de elementos de fixação padrão, diminuindo a quantidade de componentes fabricados. Os objetivos do projeto foram decididos de acordo com as informações coletadas estão especificados na tabela abaixo. Tabela 3 – Objetivos de projeto Ambientais

reduzir o consumo energético durante o ciclo de vida, usar materiais resistentes, reduzir as peças descartadas, usar materiais reciclados/recicláveis, reduzir o uso de matéria prima, usar fixadores padrão, facilitar a montagem, manutenção e desmontagem. Sociais adequar a estética e a semiótica ao universo do usuário, produto que eleve status social pela preocupação com a sustentabilidade. Econômicos materiais e processos de baixo custo, reduzir o custo e valor de venda do produto para que seu uso seja bastante difundido. Estruturais composteira para resíduos de cozinha (necessário) minhocário para fezes animais (opcional) lixeira para balcão com filtro de carvão ativado (opcional) filtro de carvão ativado (necessário) bandeja para líquido (necessário) bandeja para composto (necessário) motor com lâminas para revolver o material (necessário) suporte para a colocação dos “vasos” micro tela com as culturas (necessário) espaço reservatório para a água da irrigação (necessário) encaixes para os módulos (necessário) abertura frontal para aproveitar o espaço acima do produto (opcional) usar materiais reciclados e/ou recicláveis (necessário) compartimento para armazenar composto extra (opcional) espaço para armazenar equipamento de jardinagem (opcional) compartimento para armazenar água da chuva (opcional) Formais verticalidade, limpeza, simplicidade. Semióticos bambu, sustentabilidade, limpeza.

Os painéis semânticos são ferramentas eficazes de apoio em processos criativos de design, facilitam a visualização e a compreensão de determinadas informações, pois, como diz Dondis (1999), a relação do homem com o ambiente torna-se mais intensa através das experiências visuais. Seguindo a metodologia proposta por Baxter (1998), foram produzidos três painéis semânticos a fim de compreender-se melhor o público-alvo em questão. O conhecimento amplo e profundo do público-alvo auxilia no processo de criação desencadeando 7

associações de idéias e a clarificação das mesmas. Foram usadas imagens diversas encontradas na internet e montadas em apresentação PowerPoint. O painel de estilo de vida busca apresentar imagens que demonstrem como o público-alvo do produto se comporta, assim o designer pode projetar de acordo com suas preferências. O produto destina-se a um grupo familiar que mora em apartamento de área urbana. O público-alvo torna-se bastante vasto, embora a maior parte deste grupo encontrese na faixa etária que vai dos 25 aos 65 anos. De uma forma geral são pessoas que se preocupam com a saúde, têm uma vida agitada, porém saudável. O segundo painel, tema visual, demonstra o tipo de produtos consumidos/preferidos pelo público-alvo, mostrando seu gosto estético. São produtos sofisticados, bem resolvidos esteticamente, têm ligação com a natureza ou visam preservá-la. O último painel, expressão do produto, revela o tipo de emoções que se quer atingir com este projeto. O produto proposto vai ao encontro do estilo de vida e das características do público em questão. As principais emoções proporcionadas por este produto devem ser satisfação, bem-estar, sensação de dever cumprido e paz interior. Tudo isso pelo fato do usuário saber que está contribuindo com a manutenção dos recursos naturais e gerando novas formas de manter a saúde do corpo e da alma.

Figura 2 - Painel semântico de estilo de vida, tema visual e expressão do produto

4.2 Geração Tendo como base o projeto conceitual de Baxter, foram gerados alguns conceitos que mantêm relação com o tema e produtos em questão. Dentre os conceitos gerados, foram selecionados os que teriam uma melhor relação com as características exigidas para os novos produtos: verticalidade, verde e organicidade. A partir destes tentou-se encontrar um substantivo que designasse e transmitisse todas estas idéias em conjunto. O conceito geral definido como Bambu ascende, pois, daqueles três conceitos básicos. Busca-se neste projeto atender a estes conceitos de maneira que os produtos da linha mantenham uma relação formal e simbólica com a planta Bambu e seus significados agregados. Além do projeto conceitual foi realizado um projeto mecânico onde se descrevem algumas características gerais do projeto. A horta vertical é composta por um sistema modular, de dimensões variáveis, consiste em um suporte para vasos/canaleta de irrigação 8

e vasos de microtela antibactericida/antifungicida, sendo a estrutura acoplada à parede. Os vasos de tela recebem terra fértil e mudas, ficando suspensos sobre o curso d'água, em que há área limitada de contato para absorção do líquido quando necessário. A figura 3 abaixo ilustra o conceito.

Figura 3 – Ilustração de projeto mecânico

A composteira é um equipamento elétrico que transforma lixo orgânico e alguns papéis em composto fértil. É baseado em um sistema patenteado, constituído de duas câmaras, uma de mistura e uma de cura. Apresenta, na primeira, um misturador que é uma barra metálica movida a motor elétrico para misturar os detritos; o processo de compostagem anaeróbica requer uma temperatura alta constante, fornecida por um aquecedor; esse processo gera chorume cujo odor é neutralizado por um filtro de carvão e o liquido depositado numa bandeja para posterior remoção; compostagem feita, o usuário aciona a abertura de uma escotilha através da qual o composto é despejado com a ajuda do misturador para a câmara de cura onde será finalizado o processo. Essa câmara tem uma porta pela qual os baldes contendo o composto e o líquido são retirados para o adequado uso na horta vertical. 4.3 Avaliação Depois de concluídas as etapas de análise e geração foram escolhidas as opções que melhor respondiam aos requisitos estabelecidos. Consideradas as especificações do projeto mecânico, utilizou-se auxilio de ferramentas CAD para a modelagem das alternativas escolhidas e para a elaboração do desenho técnico. Assim os produtos mantêm relação com o conceito escolhido (bambu), o material sugerido é o biopolímero fabricado a partir da lignina e o de batata. 4.4 Realização Foram realizados modelos virtuais e tridimensionais, assim como desenhos técnicos e manual de usuário. Abaixo uma ilustração dos produtos. No geral, os objetivos foram alcançados e os resultados foram satisfatórios, atendendo as necessidades detectadas. O produto usa materiais e processos sustentáveis, e colabora com a sustentabilidade do planeta.

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Figura 4 – Ilustração dos produtos

REFERÊNCIAS BAXTER, M. Projeto de Produto: guia prático para o desenvolvimento de novos produtos. São Paulo: Edgard Blücher, 2000. COELHO,

Luiza.

Licenciamento

Ambiental.

Disponível:

. Acesso mar 2010. FORTY, Adrian. Objetos de Desejo: Design e sociedade desde 1750. São Paulo: Cosac e Naify, 2007. GARDENERS. Disponível Acesso abr 2010. GRANDJEAN, Etienne. Manual de ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. Tradução: João Pedro Stein. Porto Alegre: Arte Médicas, 1998. INSTITUTO AKATU. Disponível . Acesso mar 2010. HESKETT, John. Desenho industrial. Rio de Janeiro: José Olympio, 1998. KROEMER, K. H. E., GRANDJEAN, E. Manual de Ergonomia: adaptando o trabalho ao homem. 5.ed. Porto Alegre: Bookman, 2005. LÖBACH, Bernd. Design Industrial: bases para a configuração dos produtos industriais. São Paulo: Edgar Blücher, 2001. MANZINI, Ezio; VEZZOLI, Carlo. O desenvolvimento de produtos sustentáveis: os requisitos ambientais dos produtos industriais. São Paulo: Ed. USP, 2008. ONU. Our Common Future: Relatório Brundtland de 1987 sobre sustentabilidade. Disponível . Acesso mar 2010. PANERO, Julius; ZELNIK, Martin. Dimensionamento humano para espaços interiores: um livro de consulta e referência para projetos. México: GG, 2002. PLANETA SUSTENTÁVEL. Disponível . Acesso mar 2010. TISCHNER, Ursula et al. How to do ecodesign? A guide for environmentally and economically sound design. Frankfurt: Verlag Form, 2000. VERTIGARDEN. Disponível < http://www.vertigarden.co.uk > Acesso abr 2010. VITSOE. Dieter Rams. Disponível em . Acessado em fevereiro de 2010.

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