O APROVEITAMENTO DE RECURSOS NATURAIS PARA PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE ENERGIA DE BAIXO CUSTO...

O APROVEITAMENTO DE RECURSOS NATURAIS PARA PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE ENERGIA DE BAIXO CUSTO COM USO DE PROTÓTIPOS DE EQUIPAMENTOS FÍSICOS NA “MOSTRA NACIONAL DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA 2012”

 

Délvison José Araújo dos Santos[1]

 

 

RESUMO:

 

Este estudo mostra a importância da experimentação para a construção de protótipos de equipamentos físicos para a mostra da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia em 2012 realizada na escola Municipal Professora Josélia Florêncio da Silveira, localizada em Caruaru-PE, com a participação de alunos das turmas finais de educação de jovens e adultos de nível fundamental. Baseado em um projeto de aproveitamento energético elaborado pelo professor de ciências naturais Delvison José Araújo dos Santos, comprovando que é nesse contexto onde se destaca que a prática experimental é fundamental para fixação da teoria, elaborando meios de produção de energia de forma sustentável e de baixo custo com o uso de equipamentos capazes de fornecer formas alternativas na transformação e reaproveitamento energético por meios de recursos naturais como o sol e o vento, utilizando de materiais que em sua maioria são recicláveis e de fácil acessibilidade, encontrados geralmente na própria residência ou adjacências, não agredindo o meio ambiente. Tornando-se o foco paralelo com a conscientização e redução do consumo de forma racional das energias elétricas e térmicas, tendo em vista que a produção destes meios é de difícil acesso e custam caro, será mais um meio para a diminuição de gastos domésticos, aliviando o orçamento familiar. Por outro lado, os envolvidos no projeto tornam-se divulgadores dos resultados obtidos por meio de mostra de conhecimento no ambiente escolar, fazendo, além da construção dos equipamentos, proporcionar a implementação em casas da vizinhança e na sociedade de uma forma geral.

PALAVRAS-CHAVES: Sustentabilidade; Energia; Educação Experimental; Educação de Jovens e Adultos;

 

ABSTRACT

This study shows the importance of experimentation to build physical prototypes of equipment for the show of the National Week of Science and Technology in 2012 held in the school hall Josélia Professor Florencio da Silveira, located in Caruaru-PE, with the participation of students in the classes final education of youth and adults from fundamental level. Based on a draft prepared by Professor energetic exploitation of natural sciences Delvison José Araújo dos Santos, proving that it is in this context where highlights that experimental practice is key to fixing the theory, developing means to generate energy in a sustainable and low cost using equipment capable of providing alternative energy in processing and reuse by means of natural resources like the sun and wind, using materials that are mostly recyclable and easy accessibility, usually found in their own homes or surroundings, not damaging the environment. Becoming the focus parallel with awareness and reduce consumption in a rational way of electrical and thermal energy, considering that production of these means are difficult to access and expensive, it will be a means to decrease domestic spending, easing the family budget. On the other hand, those involved in the project become disseminators of the results obtained by means of knowledge shows in the school environment, making, as well as construction equipment, provide homes for the implementation of the neighborhood and society in general.

 

Key-words: Sustainable; Energy; Experimental Education; Youthand Adults Education;

INTRODUÇÃO

Mediante observação da comunidade escolar abordada, verifiquei a necessidade da divulgação de meios de produção alternativa de energia para poupar o uso de combustíveis fósseis e recursos naturais, visto que a aprendizagem experimental é fundamental para a conscientização e racionalização do uso dessas formas de energia.

Frisando que a aprendizagem não se concretiza de forma esquematizada e sem a participação do educando em seu contexto social, tornando-se essencial a intervenção por meio de instrumentos pedagógicos e usos de metodologias para auxiliar a construção do conhecimento através de fenômenos físicos.

Mostrando de forma experimental a produção e a utilização de forma alternativa de energia, através de fenômenos físicos pouco aproveitados, como a luz solar e o vento. E que a sua utilização de forma racional é proveitosa, simples, de fácil acesso e que seja um fator de incentivo à utilização desses meios de produção capazes de fornecer melhor qualidade de vida aos envolvidos no projeto e na sociedade em geral.

Proporcionando ao educando com esse estudo, a capacidade de relacionar o conhecimento teórico com a prática experimental de forma critica e responsável, incentivando a sua participação ativa em um evento nacional, onde os mesmos tiveram a oportunidade de conscientizar a sociedade em que vivem quanto à produção sustentável de energia doméstica.

Baseado no projeto escolar “Aproveitamento da Energia Solar para Geração de Eletricidade e Aquecimento de Água”, aplicado nos ciclos finais das turmas de educação de jovens e adultos do ensino fundamental na Escola Municipal Professora Josélia Florêncio da Silveira, em Caruaru – PE, para a disciplina de ciências naturais, onde os alunos participaram da construção de protótipos de equipamentos capazes de converter energia solar e energia eólica em energia térmica e eletricidade, utilizando materiais de baixo custo, e em sua maioria, materiais recicláveis encontrados em locais de fácil acesso, como no lixo doméstico e na vizinhança e reaproveitamento do lixo doméstico como fonte renovável de energia, segundo SANGARI, Ben:

Ainda que seja importante defender atividades pontuais como reciclagem da água e insumos, reaproveitamento do lixo, redução dos gases nocivos à atmosfera e produção de combustíveis alternativos, entre muitas outras, é preciso articular, dede já, processos educativos que possibilitem uma mudança radical no olhar da humanidade em relação ao seu ambiente, algo que exige novas maneiras de educar.

 

Para isso, a criação de ferramentas ou artifícios que sejam capazes de aproveitar energia, que em sua maioria, não é aproveitada por nós, fez com que a construção dos protótipos do Aerogerador, Forno Solar e do Aquecedor Solar de Baixo Custo (ASBC), proporcionasse aos participantes do projeto a comprovação que a ideia de aproveitamento dessas formas de energia está acessível a todos, não bastando apenas o conhecimento, mas com esforço, dedicação, organização e trabalho em equipe para realização das atividades.

No meio escolar, isso é bastante importante devido à curiosidade de alguns em relação aos objetivos do projeto, visto que, em sua maioria, é utilizada de forma tradicional a energia elétrica, aquecem a água usando o gás de cozinha e preparam os alimentos em fogões e fornos convencionais. Então, a proposta do projeto era esclarecer que existem formas de transformar essas energias de forma barata, simples e de fácil acesso.

A EXPLORAÇÃO DE CONCEITOS FÍSICOS NA PRODUÇÃO DE ENERGIA SUSTENTÁVEL

 

 

Através da utilização do tema da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia que foi fomentar o uso do conhecimento para a sustentabilidade, a economia verde e a erradicação da pobreza, tema relativamente interessante no ponto de vista de manter e preservar as reservas naturais de energia, visto que a produção de energia elétrica no Brasil está cada vez mais difícil e cara, e que os recursos minerais provenientes do petróleo também já estão escassos. Levando em consideração a possibilidade de propor alternativas de consumo energético capazes de melhorar o aproveitamento das receitas familiares e elevar o patamar de qualidade de vida dos indivíduos.

Tomando como referencia as palavras de Almeida (2002, p.25), “desenvolvimento sustentável é aquele que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as futuras gerações satisfazerem suas próprias necessidades”.

Surgindo então, a necessidade de equiparar o conhecimento adquirido na disciplina de ciências naturais, em especial para os assuntos da relacionados de Ciências Naturais com ênfase em Física, trabalhando as diversas formas de transformações de energia, com a prática experimental na construção de equipamentos capazes de converter energia solar em energia térmica, com a utilização do Forno Solar e do Aquecedor Solar de Baixo Custo (ASBC) e da energia eólica, com a utilização do Aerogerador, através de fontes renováveis de energia, segundo Campos (2004), “fonte renovável de energia é assim entendida quando sua reposição natural é mais rápida que o ritmo de sua utilização pelo homem. Neste grupo estão energia hidráulica, eólica, solar, de biomassa, entre outras”.

Na escola, foram encontradas dificuldades em adaptar a realidade dos alunos para o desenvolvimento do projeto, pois a maioria dos participantes não dominavam alguns requisitos principais para acompanhamento das instruções dos manuais de construção dos protótipos, tais como: realizar medidas em unidades e escalas padronizadas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI), ou seja, foram necessárias algumas adequações de situações problemas encontradas durante a montagem dos equipamentos, e feita a intervenção didática necessária para integrar os alunos no meio científico com artifícios capazes de promover a compreensão do processo educativo e produtivo, segundo proposta do PCN de Ciências Naturais, página 6,

“Desenvolver o conhecimento ajustado de si mesmo e o sentimento de confiança em suas capacidades afetiva, física, cognitiva, ética, estética, de inter-relação pessoal e de inserção social, para agir com perseverança na busca de conhecimento e no exercício da cidadania;

O conhecimento científico foi adequado a realidade vivenciada pelos alunos integrando a cooperação e a elaboração dos trabalhos em grupo. Pois as atividades propostas foram realizadas em grupos distintos e esses grupos precisavam se relacionar para desenvolver as atividades, obedecendo ao calendário estipulado pelo projeto inicial.

 

MÉTODOS E TÉCNICAS

 

Foram separadas três equipes de acordo com cada tipo de protótipo. As equipes ficaram responsáveis pela obtenção dos materiais necessários e para a construção de cada equipamento relacionado, sendo as datas previstas para os encontros simultâneos para sanar as dúvidas e organizar as etapas do processo de montagem, testes e apresentações.

O primeiro protótipo, denominado Forno Solar, foi constituído de materiais de fácil aquisição, conformeAnexo 1. Sua construção foi baseada em um protótipo elaborado seguindo instruções do site da web http://solarcooking.org/portugues/minimum-pt.htm e sua montagem foi concluída em 8 horas, devido o processo de organização, separação do material, montagem e testes.

Os testes ocorreram conforme a tabela do Anexo 2. As condições climáticas eram favoráveis e foi percebido que o cozimento depende de alguns fatores como a qualidade do alimento, tipo e do modo de preparação, pois pode variar de acordo com a quantidade de horas de exposição ao sol e da intensidade dos raios solares. De modo geral, o protótipo mostrou-se utilizável.

O segundo protótipo, o Aquecedor Solar de Baixo Custo, foi desenvolvido segundo orientações do manual proposto no site da web http://www.sociedadedosol.org.br/arquivos/manual-do-asbc-maio2010-v3-0.pdf.

Sua construção utilizando materiais conforme ANEXO 3, torna-o capaz de converter a luz solar irradiada no painel coletor em energia térmica que aquece a água proveniente do reservatório, conduzida pelos tubos quedesce conformea força gravitacional, retorna para o reservatório com temperatura mais elevada em uma corrente de convecção e pode ser levada até a encanação de abastecimento da residência, para utilização nos banhos em geral, sem a utilização de eletricidade.

Por fim, o último protótipo consiste em um gerador de eletricidade movido pela força do vento. Produzido para fins didáticos, foi construído com um motor de impressora, uma hélice de ventilador, fios e leds. Montado em uma maquete que simula uma residência, comprovou que uma hélice presa ao eixo de um motor,quando é movida por uma densa corrente de ar, faz com que o motor produza eletricidade, neste caso, de baixa intensidade, mais o suficiente para acender os leds, comprovando a sua eficácia.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

É de fundamental importância que incentivemos o uso consciente de energia elétrica e térmica, pois como seres racionais, temos a obrigação de procurar meios de aproveitar melhor alguns tipos de energia natural. Esse aproveitamento natural de energia e sua utilização através de ferramentas e dispositivos capazes de aquecer água para banhos, preparar alimentos, ou até mesmo eletricidade, torna-se uma alternativa para eliminação de poluentes provenientes da queima de combustíveis fósseis e da degradação feita pelas usinas elétricas quando produzem energia.

Sendo assim, os protótipos do Aerogerador, Forno Solar e Aquecedor Solar de Baixo Custo, mostram que o caminho alternativo para a utilização dessas formas de energia, está próximo e será viável em várias ocasiões. A aplicabilidade desses equipamentos em residências de baixa renda poderá atribuir aos seus ocupantes, uma melhor qualidade de vida e, sobretudo, economia na sua receita doméstica.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALMEIDA, Fernando: O Bom Negócio da Sustentabilidade, Ed. Nova Fronteira, 2002.

Campos, Fábio Galizia Ribeiro de: Geração de energia a partir de fonte eólica com gerador assíncrono conectado a conversor estático duplo / Fábio Galizia Ribeiro de – São Paulo, 2004, p. 21.  

Parâmetros Curriculares Nacionais: Ciências Naturais / Secretaria de Educação Fundamental. Brasília: MEC / SEF, 1998 / 138 p.

SANGARI, Ben: Artigo: A educação e a Sustentabilidade. Disponível em: http://www.conexaoprofessor.rj.gov.br/especial.asp?EditeCodigoDaPagina=505> Acessado em 29/01/2013.

ANEXO 1

Projeto Forno Solar

Materiais Utilizados

è 2 Caixas de Papelão com dimensões de

è 2 rolos de papel alumínio

è Cola branca

è Papel madeira

è Sacolas plásticas;

è Folhas de jornal;

è Cabo de vassoura de madeira

è Borracha de câmara de Ar usada

è Toalha plástica transparente

è Lata de tinta de alta-temperatura

è Chapa de Ferro

è Pregos

è Panela de alumínio com as paredes externas pretas

                                      Foto do protótipo de Forno Solar

ANEXO 2

 

Testes de aproveitamento e rendimento do Forno Solar

Tipo de Alimento	Tempo de preparo	Condição
Sólido pré-cozido úmido (Fubá)	1,5 horas	Satisfatória
Sólido Imerso em água (Arroz)	5 horas	Satisfatória
Sólido imerso em água (Feijão)	6 horas	Pouco Satisfatória
Carne Cozida	4 horas	Pouco Satisfatória
Carne Assada	3 horas	Satisfatória

ANEXO 3

 

Projeto Aquecedor Solar de Baixo Custo

Materiais Utilizados

è Tubo de PVC soldável de 25mm;

è Placa de Forro de PVC ( 50X100) cm;

è Tubos Flexíveis rosqueável de 50cm;

è Joelhos de PVC de 25 mm;

è Adaptadores de Tubo soldável para rosca de 25 mm

è Tinta preta de alta temperatura

è Conectores Flange de 25 mm

è Garrafão de água mineral de 20 litros

Foto do protótipo de Aquecedor Solar de Baixo Custo