Iniciamos com o tradicional exemplo do banho, citando o chuveiro, um consumidor “dobrado”, consome água e energia elétrica. Em um banho comum de 20 minutos, a água jorrada é cerca de 100 litros, e analisando a energia consumida, num chuveiro de 3600 Watts de potência para o banho com o mesmo tempo do exemplo, também é gasto quanto de energia elétrica? E quanta água é necessária para gerar esta energia? Alguém já parou para pensar nisso? Talvez não adiante parar para pensar, pois é necessário explicar com base em cálculos físicos. Então vamos lá:

>> Quantidade de água necessária para gerar energia elétrica consumida

Observe uma conta de energia elétrica, a unidade de medida em que vem marcada é em kWh (quilo Watt hora ou kilo Watt hora), que significa que um aparelho elétrico de potência de 1000 Watts, ligado durante uma hora, consome 1kWh de energia (em uma hora, 1000 (mil) Watts são consumidos): quilo (k) = 10³ = 1000. Exemplo comum: 2 km = 2 x 10³ metros = 2 x 1000 metros = 2000 metros.

Alguém imagina o preço médio de 1kWh? Pois então vejam na conta de luz, está marcado próximo a quantidade de energia consumida em kWh, marcando a tarifa/preço de cada kWh, que tem o valor de aproximadamente R$ 0,30, isso mesmo, “apenas” 30 centavos cada 1000 Watts consumidos (variando de acordo com cada região). E ao multiplicar este valor, pela quantidade de kWh consumido, será o valor do consumo faturado, descontando o valor dos impostos como ICMS.

Ou seja, em uma residência onde é consumido mensalmente cerca de 300 kWh, o preço de energia elétrica (sem os impostos) deve ser de aproximadamente R$ 90,00: 300 x 0,30 = 90.

Vamos colocar este valor de consumo na prática do exemplo do chuveiro elétrico:
Um chuveiro comum, na posição inverno é de 3600 Watts de potência (valor utilizado para arredondar os cálculos), mas se desejar, poderá fazer com o valor exato da potência de seu chuveiro, ou de qualquer outro equipamento elétrico, que geralmente vem marcado sua potência, no próprio aparelho ou no manual, para calcular a quantidade de energia elétrica gasta.

Então se eu tomar um banho de 20 minutos neste chuveiro de 3600 Watts, e com o preço de cada kWh sendo de R$ 0,30, fazemos um simples cálculo, utilizando uma técnica física chamada análise dimensional, expondo as unidades de medidas para serem igualadas e chegar ao valor final, com base na unidade restante:

Valor final é igual valor por cada kWh multiplicado pela potência do chuveiro e o tempo do banho:

As unidades acima não estão igualadas, então vamos realizar mais uma etapa:

Então cancelamos as unidades:

*Explicação (conversão de unidades):

30 centavos = 0,30 reais = R$ 0,30

3600 W = 3,6 x 10³ W = 3,6 kW

20 minutos = (1 hora = 60 minutos, dividido por 3, resulta em 20 minutos) = 1/3 hora

E basta concluir a simples conta:

R$ = R$ 0,30 x 3,6 x 1/3 ou R$ = R$ 0,30 x 3,63

Valor = R$ 0,36 (36 centavos a cada banho de 20 minutos em um chuveiro de 3600 Watts de potência. Isso não é extremamente barato? Se não acredita nesses cálculos, para certificar-se, imagine agora em sua família, com 4 pessoas, cada uma tomando 2 banhos diários:

4 x 2 x R$ 0,36 x 30 dias = R$ 86,40 em 30 dias (1 mês). Este é o gasto mensal da família de 4 pessoas só com o chuveiro se cada um tomar 2 banhos por dia. Os outros gastos são de aparelhos que pouco consomem, como televisão, computador, demais aparelhos domésticos, e o que também pode ser de um gasto mais elevado é em relação ao ferro de passar roupa que tem uma potência média de 1000 Watts.

Veja a tabela abaixo dos eletrônicos e suas respectivas potências médias:

Desculpem os que não se interessam por áreas de exatas, cálculos, Matemática, Física, mas é bom deixar bem claro o entendimento, até mesmo porque são questões muito cobradas em vestibulares e de ótimo treino para seu raciocínio ou como curiosidade e com objetivo de comprovarmos com base em cálculos científicos quanta água pode ser necessária em nosso planeta caso não seja investido em energia alternativa. Então vamos prosseguir até concluirmos este raciocínio.

Qual o significado de Watt? Passando para outra unidade, a fim de poder novamente calcularmos com base em cálculos científicos através de análise dimensional, vamos converter Watts para Joule por segundo (J/s).

E cancelamos as unidades:

*Explicação (conversão de unidades):

W = J/s

1 hora = 3600 segundos

k = 10³

Restando mais uma continha básica:

1kWh = 1 x 1000 J x 3600

1kWh = 3.600.000 J - ou seja - cada kWh (mil Watts) consome exatos três milhões e seiscentos mil joules de energia. E qual o significado disso para o consumo de água?

Devemos calcular agora quantos litros de água devem ser jorrados de uma altura de 100 metros em uma usina hidrelétrica (geração de energia elétrica através da água que é represada) para gerar a energia consumida (ainda no mesmo exemplo) em um simples banho de 20 minutos com um chuveiro de potência de 3600 W:

Energia consumida é igual a potência do aparelho multiplicado pelo tempo utilizado

E = 3600 J/s x 1200 s = 4.320.000 J

E fazendo um equilíbrio cinético, obtemos:

m X g X h = 4.320.000 J

m X 10N X 100 m = 4.320.000 N.m

E agora novamente as mesmas unidades em termos opostos podem ser anuladas, resultando em:

1000m = 4.320.000

E fazendo uma simples divisão por mil nos dois termos da equação para chegar ao resultado da massa (m), obtemos:

m = 4320 kg.

Densidade da água: 1 litro = 1 kg

W = J/s

m = massa = quilogramas ou kilogramas (kg)

g = gravidade = 10 N

h = altura = metros

N = Newton = força

J = N.m (Newton multiplicado por metros, ou, força multiplicado por distância)

Portanto, 4320 litros (quatro mil trezentos e vinte) litros de água são necessários serem represados e jorrados de uma altura de 100 metros em uma usina hidrelétrica para produzir a energia que você consome em um “simples” banho diário.

*Desculpem por não converter esta última fórmula em imagem bem feita, mas a falta de tempo às vezes nos obriga a acelerar algumas etapas, mas creio que já ficou bem explicado e já deu para entender que:

Análise de fechamento:

Agora tudo foi comprovado com base em cálculos científicos, e por mais que eu tentei detalhar mesmo assim se alguém não entendeu alguma etapa, basta informar no comentário que irei destacar novamente. Mas enfim, o que concluímos com isso? Necessitamos uma grande quantidade de água represada (4320 litros) para tomarmos nosso banho de 20 minutos em um chuveiro comum, de modo que ao compararmos os 4320 litros necessários que passam pelas usinas hidrelétricas para gerar a energia necessária do banho quente, não chega nem perto dos 100 litros de água que consumimos (esta sim a água que cai pelo chuveiro).

Então alguém atento indaga: Mas a água que cai pelo chuveiro vai para o ralo e essa sim foi “desperdiçada”, mas a água que é represada, foi construída uma barragem e a água continuará seu trajeto normal de um rio, então não podemos comparar? E eu explico, que podemos sim comparar, pois a água que vai para o ralo, considerando que a cidade onde eu moro o esgoto não é jogado vergonhosamente qualquer lugar, e se tratam a água ela irá retornar ao seu curso original no meio ambiente, certamente após o tratamento será retornada a um rio, e mesmo que em sua casa esteja utilizando um sistema de reuso da água, que será ainda mais economia de água, mas em algum momento esta água irá ser escoada para o esgoto, como ao lavar o carro. E analisando o percurso de um rio, alguns mais extensos podem ser aproveitados largamente para construção de usinas hidrelétricas como o rio Tietê desta maneira sendo uma excelente fonte de energia, ao longo de seu percurso. Isso ainda não responde a pergunta, mas ao analisarmos os mais de quatro mil litros de água necessária para gerar energia elétrica que são “atravessados” em uma usina hidrelétrica no percurso do rio, tudo para UM único banho, para apenas uma pessoa, é muita água, faça essa conta analisando os moradores de sua rua, seu bairro, sua cidade. Precisa de muita água para gerar energia elétrica! E como este recurso natural está cada vez mais escasso, e o aumento da população cada vez mais amplo, haverá um momento em que não será mais possível represar água suficiente de um rio para gerar energia que consomem em uma cidade.

Por isso devemos economizar mais energia elétrica do que propriamente a água. E não pelo preço, mas pelos recursos naturais consumidos. Pois indiretamente, economizando energia elétrica estamos economizando água. Mas então o que você sugere? Que passemos a tomar banhos de 3 minutos, e não usar mais equipamentos eletrônicos. De maneira alguma, pois é reconhecível que um banho é necessário para o bem-estar de qualquer ser humano além dos produtos eletrônicos que utilizamos para facilitar nosso dia-a-dia, mas um dos objetivos ao expor este conteúdo é de conscientizar para utilizar, mas sem esbanjar, sem desperdiçar recursos naturais, pois em um futuro próximo certamente estarão bem mais escassos do que hoje.

Com certeza apenas economizar não será suficiente, por isso devemos explorar energias alternativas, como energia gerada através do vento (eólica) ou através do sol (solar), entre outras fontes de energia. Aliás, nós devemos exigir de órgãos responsáveis a investirem nesses tipos alternativos de energia, pois sabemos que já é possível colocarmos painéis solares em nossa casa e passarmos a utilizarmos energia solar, mas com certeza sabemos que ainda é pra pouco o alto investimento necessário para implantar este recurso e isso sim é tarefa do governo, passar a viabilizar energias alternativas. Novamente, mais um objetivo de cadastrar-se neste projeto, para desta maneira, um grande número de pessoas unidas pelo mesmo objetivo fazendo pressão para as autoridades tomarem atitudes como essas, para apressarem em suas decisões.