1. Panorama da irrigação industrial no Brasil
O Atlas Irrigação da ANA, lançado em 26 de fevereiro de 2021, registrou 8,2 milhões de hectares equipados para irrigação: 64,5% (5,3 milhões de hectares) com água de mananciais e 35,5% (2,9 milhões) fertirrigados com água de reúso. O uso de água da agricultura irrigada passou de 941 mil litros por segundo em 2019, e o Atlas projeta mais 4,2 milhões de hectares irrigados até 2040, 79% acima da área atual com água de mananciais.
Para o pivô central, a ANA publicou em novembro de 2023 um mapeamento atualizado, com dados de 2022: o país superou 30 mil pontos-pivôs e 1,92 milhão de hectares equipados, 24% a mais que em 2019. Seis estados concentram 92,5% dessa área: Minas Gerais (29,2%), Goiás (16,3%), Bahia (15,3%), São Paulo (12,9%), Rio Grande do Sul (10,2%) e Mato Grosso (8,6%).
O Cerrado responde por 70,4% do total, e Paracatu (MG), Unaí (MG), Cristalina (GO), São Desidério (BA) e Barreiras (BA) lideram em área equipada.
São referências de 2019 e 2022, não medições de 2026. Para o projeto da fazenda, os dados decisivos são disponibilidade hídrica, cultura, manejo e demanda nos períodos críticos.
Pivô, gotejamento, aspersão e irrigação superficial têm demandas próprias. A FAO relaciona capacidade de bombeamento à área, lâmina bruta e tempo disponível. Exemplo didático: 100 ha × 5 mm/dia × 10 ÷ 0,80 ÷ 20 h/dia = 312,5 m³/h, adotando eficiência global de aplicação e distribuição de 80%. Esses valores são hipóteses do exemplo; o plano agronômico deve definir lâmina, eficiência e horas reais.
Nota de engenharia
Para cotar, envie vazão por setor e simultaneidade, horas disponíveis, cotas mínima e máxima da água, elevação do ponto de entrega, tubulações, filtros e pressão requerida pelo sistema de irrigação.
2. Estação de captação superficial — coração da operação
Rios, açudes e canais podem variar em nível, disponibilidade e carga de sedimentos. Levante as condições de estiagem e cheia, a análise da água e as restrições da captação. Uma seleção baseada apenas no nível observado na visita pode não representar a sucção durante toda a safra. Poços profundos exigem avaliação própria e não são tratados aqui como aplicação automática da FBCN.
Em estação fixa ou flutuante, verifique NPSH disponível, submergência da tomada, entrada de ar e perda de carga na sucção. Acompanhar o nível do rio com uma plataforma não elimina cavitação. Base, tubulação, retenção, proteção contra detritos e eventual operação em paralelo precisam de projeto; uma barcaça também exige avaliação estrutural e de amarração independente da seleção da bomba.
A altitude pesa na sucção. Pela U.S. Standard Atmosphere, 1976, a pressão atmosférica cai de 1.013,25 hPa no nível do mar para 898,76 hPa a 1.000 m. Com água a 25 °C (pressão de vapor de 3,17 kPa e 997 kg/m³, pelo NIST), a diferença entre a pressão atmosférica e a de vapor vale cerca de 10,0 m de coluna de água no nível do mar e 8,9 m a 1.000 m.
Desse valor saem a altura da bomba acima da água e as perdas na sucção; o que sobra é o NPSH disponível.
Exemplo com hipóteses declaradas: a 1.000 m, com a bomba 4 m acima do nível mínimo e 1 m de perdas na sucção, o NPSH disponível fica em cerca de 3,9 m. A curva publicada da FBCN 125-315 a 1.750 rpm (CC-136.07, rotor de 332 mm, água limpa a 20 °C) pede NPSHr de cerca de 3 m a 300 m³/h, o que deixa menos de 1 m de folga.
Se o rio baixar mais 2 m na estiagem, o disponível cai para cerca de 1,9 m, abaixo do NPSHr da curva, e a bomba opera com cavitação, que começa antes desse ponto. Por isso a seleção parte do nível mínimo, com margem.
A captação para irrigação é um sistema aberto: além das perdas, a bomba vence a diferença de cotas entre a água e o ponto de entrega (guia Improving Pumping System Performance, do DOE com o Hydraulic Institute, p.8). O mesmo guia indica bombas em paralelo para sistemas com altura estática alta, com a vantagem da redundância: uma pode sair para manutenção enquanto as outras sustentam a operação (p.9).
Defina quantas bombas operam a partir da curva do sistema e dos cenários de consumo, incluindo setores desligados. Não some vazões nominais sem verificar a associação em paralelo. Modelo, diâmetro de rotor, rotação, motor, materiais e selagem devem aparecer na proposta. O manual FBCN informa construção mecânica conforme ASME B73.1; isso não comprova intercambialidade dimensional com qualquer bomba instalada.
3. Bomba para pivô central: pressão no ponto crítico
A estação deve atender o conjunto de emissores previsto no projeto do pivô. Reúna a curva de demanda do equipamento, o perfil do terreno e as condições de operação simultânea de outros pivôs. A pressão requerida no emissor não é a mesma pressão na descarga da bomba: entre ambos existem desníveis, tubulações e acessórios.
Use as pressões e vazões publicadas pelo fabricante dos emissores, sem aplicar uma faixa única a todos os pivôs. Avalie a posição topográfica mais desfavorável e as perdas até esse ponto. A curva da bomba deve cobrir o serviço com a faixa operacional e o NPSH adequados; ensaio e documentação de desempenho precisam ser definidos na contratação.
Para cotar a bomba do pivô, envie, da ficha do fabricante do pivô, a vazão de projeto e a pressão exigida na entrada; a cota do ponto do pivô e a do nível mínimo da água; o comprimento, o diâmetro e o material da adutora; quantos pivôs operam ao mesmo tempo; e a energia disponível. Com esses dados, a FB confere o ponto na curva da FBCN, o NPSH na captação e o motor.
Quando vários pivôs se revezam na mesma adutora, a vazão muda ao longo do dia. O guia do DOE aponta o ajuste de rotação como o meio mais eficiente de controlar a vazão, mas pede cautela quando a altura estática é grande parte da altura total: reduzir a rotação pode induzir vibração e problemas parecidos com os de operar com a descarga fechada (p.51). Nesse caso, compare também a divisão do serviço entre bombas em paralelo.
4. Gotejamento e fertirrigação: filtragem e materiais
No gotejamento, obstruções podem alterar a vazão e a uniformidade de distribuição. A Embrapa destaca agentes físicos, químicos e biológicos e a necessidade de analisar a água antes da instalação. A abertura de filtragem deve seguir o emissor e a qualidade da água; não há um corte universal de micragem que resolva todos os sistemas.
Inclua as perdas do conjunto de filtros na altura da bomba, considerando o ciclo de limpeza definido pelo fornecedor. Informe também vazão e pressão de retrolavagem, setores simultâneos e estratégia de regulação. Um filtro selecionado isoladamente pode mudar a demanda da estação quando entra em limpeza. Controle por válvula ou velocidade variável deve ser comparado para essa sequência real.
Diferencie a bomba de água antes da injeção daquela que recebe solução fertilizante. Para contato direto, envie composição, concentração, temperatura e ficha de segurança; pH isolado não define compatibilidade de carcaça, vedação e elastômeros. O manual FBCN lista construções em ferro fundido, WCB e CF8M, sem autorizar qualquer mistura. A Embrapa também orienta verificar solubilidade e compatibilidade entre fertilizantes para evitar precipitados.
Na FBCN com gaxetas, a câmara de selagem muda com o fluido (manual MTEC-03/00, item 10). A execução padrão ST serve a fluidos limpos e não agressivos. A S3, com lavagem por líquido limpo de fonte externa, é a indicada para partículas abrasivas em suspensão ou risco de cristalização, situação de água com areia ou de solução que tende a precipitar. Com selo mecânico, a execução segue a aplicação (linha S do item 10).
Para fluidos com sólidos em suspensão, o manual pede consulta à FB (item 2.3); envie a análise de sedimentos da captação.
Para transferir a solução concentrada, a FB também tem a série FBE, de engrenagem externa, que o catálogo FBE 2026 cita para fertilizantes (card Química, p.3). Centrífuga ou engrenagem depende da vazão, da viscosidade e da ficha de segurança da solução; o manual da FBE também pede consulta à FB quando o fluido tem sólidos em suspensão (MTEC-01/01, item 2.3).
5. Eficiência energética e operação solar
Compare o consumo com medições de energia e volume: kWh/m³ permite acompanhar a estação em condições equivalentes de nível, vazão e pressão. Avalie rendimento da bomba, motor, controle e perdas da rede nos pontos realmente utilizados. Economia e retorno dependem da tarifa e das horas locais; não podem ser prometidos como um percentual fixo pela troca da bomba.
A energia por metro cúbico sai da altura e do rendimento: E (kWh/m³) = ρ · g · H / (3,6 × 10⁶ · η). Com água a 25 °C (997 kg/m³, pelo NIST) e g = 9,80665 m/s², cada 10 m de altura custam 0,027 kWh/m³ de energia hidráulica.
No ponto de melhor rendimento da FBCN 125-315 a 1.750 rpm, perto de 320 m³/h e 51 m com 82% na curva CC-136.07, a bomba pede cerca de 0,17 kWh/m³ no eixo, antes das perdas do motor e do acionamento.
No exemplo da seção 1 (312,5 m³/h durante 20 h, ou 6.250 m³ por dia), isso dá cerca de 1.060 kWh por dia no eixo, se a bomba operar perto desse ponto. Cada metro de altura evitado, em perda de carga na adutora, nos filtros ou nas válvulas, reduz a energia hidráulica na mesma proporção. Por isso a comparação entre propostas deve usar a mesma vazão, a mesma altura e o rendimento lido na curva do modelo ofertado.
Se houver alimentação fotovoltaica, compare o volume diário requerido com a energia disponível e a capacidade de armazenamento de água. O conjunto bomba, motor e inversor deve ter limites de rotação aprovados para a configuração, incluindo vazão mínima, potência e NPSH. Não se adota uma faixa universal de 50% a 110% nem se presume rendimento constante em toda a variação.