2017
Meio ambiente e ciência:
a energia na minha cidade
M A N U A L D O E D U C A D O R
E mais: conheça os projetos vencedores de 2016!
Com
ideias
e
exemplos
›› Realização e coordenação: Fundação ArcelorMittal
›› Desenvolvimento de conteúdo e design gráfico: Mondana:IB ›› Revisão: Dayse Mendes - Metatexto Revisão e Editoração www.fundacaoarcelormittal.org.br
É hora de
renovar nossa energia
Eles fizeram
acontecer
Vencedor categoria Cientista Mirim I Vencedor categoria Cientista Mirim II Vencedor categoria Cientista Jovem I Vencedor categoria Cientista Jovem II
Sem limite para
a criatividade
Matriz energéticaGeração de energia Acesso à energia Energia e transporte Uso consciente de energia
Energia nos alimentos e atividade física
Um mundo
de possibilidades
Fontes consultadas
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SUMÁRIO
É hora de
renovar nossa energia
Em 2016, o novo formato do Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente foi inaugurado, valorizando a prática científica e incen-tivando o trabalho coletivo. Os resultados colhidos mostraram que aliar meio ambiente e ciência é um caminho acertado: foram 394 projetos inscritos, de 34 municípios em 5 estados brasileiros, en-volvendo 2.380 professores e mais de 73 mil estudantes em ex-periências inspiradoras e instigantes.
O tema ENERGIA se provou tão relevante que agora, em 2017, propomos seu desdobramento, convidando você e seus alunos a lançarem um olhar crítico para o que está mais perto de vocês: sua cidade, sua escola, suas casas. É uma oportunidade de desco-brir novas questões motivadoras para projetos com viés local bem como de dar continuidade e enriquecer as experiências iniciadas em 2016.
Como educador, você possui o importante papel de instigar esse olhar crítico nos seus alunos e guiá-los no processo de se tor-narem protagonistas de mudanças na comunidade em que estão inseridos.
Neste material, apresentamos os quatro projetos vencedores em 2016 — todos excelentes exemplos de trabalho em equipe, criatividade e investigação científica. Encare-os como fonte de inspiração.
Trazemos, também, uma série de ideias com potencial de vira-rem projetos para você refletir junto com a sua turma: são ques-tões e exemplos que mostram que a ciência está ao alcance de todos, de maneira simples e com recursos de baixo custo.
Lembramos, ainda, que os materiais distribuídos no ano pas-sado — o Manual de Orientação do Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente, o DVD de Orientação e o Manual do Educador 2016 — continuam extremamente relevantes. Os primeiros são seus alia-dos como base metodológica para o desenvolvimento de projetos, e o último, como base teórica do tema energia. Tenha-os em mão e use-os em conjunto com o guia deste ano.
Bom trabalho e ótimas descobertas!
Após uma investigação do ambiente escolar em relação a ações que impactam ou preservam o meio ambiente, a energia na iluminação foi a ques-tão escolhida pelos alunos e professores de 1º a 3º ano da AMEC – Associação Monlevadense de Ensino Cooperativo, de João Monlevade (MG).
A equipe se propôs a estudar como a ilumina-ção se desenvolveu ao longo do tempo e a realizar experiências com fontes alternativas de energia para iluminar ambientes. O projeto envolveu mui-ta pesquisa, projeção de filmes, entrevismui-tas com a ajuda dos pais, organização de exposição sobre a história da iluminação, palestras para a comunida-de, campanha de sensibilização para o uso cons-ciente da energia na escola e realização de expe-rimentos.
O processo permitiu aos alunos construírem conhecimentos ligados à história da iluminação e
perceberem como a ação do homem sobre o am-biente gera mudanças, descobertas e avanço cien-tífico. Após estudarem a biografia de inventores, as turmas se propuseram a usar a criatividade para investigar uma nova forma de iluminação.
Um estudante de engenharia convidado deu o apoio para realizarem o experimento da ilumina-ção através da refrailumina-ção da luz, usando uma garrafa PET com água como lâmpada. (Veja mais sobre a lâmpada de PET na página 12)
Para os alunos, o desenvolvimento do projeto trouxe a aprendizagem da conduta investigativa e da experimentação. Possibilitou, também, que eles se dessem conta da importância do trabalho em equipe e da persistência na busca pelas respostas.
Para a escola, a novidade de um projeto basea-do na investigação científica trouxe o desafio de uma didática pouco utilizada com alunos dessa fai-xa etária, o que gerou estudo e inovações na prá-tica pedagógica. A equipe docente também foi de-safiada a trabalhar de forma multidisciplinar, trocar conhecimentos de forma colaborativa e aprender, assim como os alunos.
Eles fizeram
acontecer
Conheça os projetos vencedores da etapa nacional
em 2016 e inspire-se na experiência deles
“O projeto exigiu mais autonomia e gestão dos alunos durante a execução. As turmas buscaram soluções com disciplina científica, registrando e avaliando os passos em grupo.”
EXCERTO DO FORMULÁRIO DE INSCRIÇÃO DO PROJETO
CATEGORIA CIENTISTA MIRIM I
IluminAÇÃO
Projeto apresenta interdisciplinaridade e interessante proposta de continuidade.
FICHA TÉCNICA
›› Título do projeto: IluminAÇÃO
›› Escola: AMEC - Associação Monlevadense de Ensino Cooperativo
›› Cidade: João Monlevade - MG
›› Professores: Eliane Maria de Abreu Ferreira, Érica Gonçalves Dantas Silva, Renata Alves Fernandes Gomes e Margareth Aparecida Roberto de Paula
›› Alunos: 65 estudantes de turmas do 1º, 2º e 3º anos
COMENTÁRIO DO JURADO
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FICHA TÉCNICA
›› Título do projeto: Cana-de-açúcar: energia X biomassa
›› Escola: Escola Municipal Professora Dulcídia Costa Rivaben
›› Cidade: Iracemápolis - SP
›› Professores: Mafalda dos Santos Pereira Ferreira e Rosa Marcolino Bescaíno
›› Alunos: 58 estudantes de turmas do 4º ano
Qual a energia renovável mais próxima e utiliza-da na região que contribui para a preservação do nosso planeta? Essa foi a questão que motivou as turmas de 4º ano da Escola Municipal Professora Dulcídia Costa Rivaben, de Iracemápolis (SP), a de-senvolverem seu projeto vencedor.
Observando a monocultura predominante no município — a cana-de-açúcar —, a equipe levan-tou questionamentos a respeito da energia obtida a partir dessa fonte, sua contribuição para o meio ambiente e para a economia, e decidiu desenvolver o trabalho com base nos benefícios e na importân-cia da combustão do bagaço da cana para a geração de energia.
A jornada foi riquíssima: incluiu muita leitura, estudo de campo, com observação na zona rural dos processos de plantio e colheita da cana, e visita a um engenho de moagem. Para aprender sobre a biomassa, os alunos assistiram a vídeos que mos-traram o processo de industrialização da cana até a destinação do bagaço como fonte de energia.
Os questionamentos nascidos dessas experiên-cias serviram de incentivo para o plantio de mudas de cana na horta da escola. Durante todo o período de crescimento, os cuidados com os canteiros fica-ram sob a responsabilidade dos alunos.
Em outra atividade de campo, desta vez a Usi-na São Martinho — empresa do município Usi-na qual
muitos pais de alunos trabalham —, os alunos co-nheceram a fabricação do açúcar e do etanol e vi-ram a quantidade de bagaço utilizada para gerar a energia que abastece a Usina.
Para registrar tudo o que aprenderam, a turma criou uma história em quadrinhos. Os gibis foram impressos e distribuídos durante a Feira de Ciências para a comunidade. Uma atividade de artes tam-bém foi realizada, com a construção de cachepôs utilizando-se bagaço de cana.
Como experimento final, os alunos decidiram confeccionar uma bateria movida com cana-de--açúcar. A atividade foi orientada por um professor do Senai, que explicou, passo a passo, a construção da bateria movida por pedaços de cana, que pode ser utilizada, por exemplo, para ligar uma calcula-dora, carregar celular e fazer funcionar um relógio. Transformar a sala de aula em um laboratório do saber foi um desafio, já que exigiu uma maior ação dos docentes diante dos anseios dos alunos. Mas o resultado foi recompensador. O encerramento do projeto culminou na Feira de Ciências, onde maque-tes e experiências relacionadas à energia renovável foram expostas para toda a comunidade.
A escola ganhou muito com o projeto, pois os alu-nos se transformaram em agentes fiscalizadores da economia de energia, modificando atitudes e propor-cionando, com isso, uma boa redução no consumo de energia elétrica. Os educadores puderam aprender muito também, pois as atividades foram enrique-cedoras e tiveram apoio de muitos colaboradores e técnicos. Os alunos por sua vez, tiveram um envolvi-mento grandioso e, segundo os docentes, essa didá-tica será carregada para sempre em suas vidas. “No início, ficamos receosos e inseguros, pois
estávamos acostumados com o modelo anterior do Prêmio, mas, depois de assistir ao DVD de orientação, percebemos que o trabalho seria muito mais fácil e mais gratificante.”
EXCERTO DO FORMULÁRIO DE INSCRIÇÃO DO PROJETO
CATEGORIA CIENTISTA MIRIM II
Cana-de-açúcar: energia X biomassa
Projeto muito bem estruturado e com grande foco local.
COMENTÁRIO DO JURADO
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O ponto de partida para os alunos de 6º e 7º anos da Escola Municipal Ordália Ferreira Cam-pos, de Sabará (MG), foi a reflexão sobre a ener-gia no cotidiano, levando em conta sua relação com a escassez de água no distrito de Ravena, onde residem.
O grupo decidiu focar no desenvolvimento e instalação de um sistema de aquecimento de água usando a energia do Sol. O objetivo foi analisar o uso dessa fonte e seus benefícios para a comuni-dade ravenense, que fica em área rural e com re-giões de difícil acesso, inclusive para instalação de energia elétrica.
A partir do estudo de projetos de sucesso, que mostram de forma simplificada a utilização da energia solar, a equipe buscou trazer para a sua realidade o formato que fosse mais compa-tível com o poder econômico do distrito. Em um belo trabalho de engenharia, os cientistas jovens fizeram a água circular entre tubos coletores e um reservatório plástico de 200 litros. A circulação foi propiciada pela variação da temperatura do calor do Sol incidindo diretamente sobre a superfície dos coletores. A “engenhoca” foi construída com materiais de baixo custo e aproveitamento de ins-talações hidráulicas de chuveiro.
O desenvolvimento do projeto começou com uma pesquisa de campo junto a 50 famílias do distrito, com aplicação de questionário sobre uso e economia de energia elétrica e água e sobre o interesse em conhecer a iniciativa. Os resultados dessa etapa mostraram que o projeto seria rele-vante. As etapas seguintes incluíram um minicur-so teórico e prático de hidráulica, ministrado pelo professor; a aquisição dos materiais; a montagem do sistema; e a escolha do melhor local da escola para posicionamento dos coletores para captação da luz solar.
O projeto foi apresentado na Feira de Ciências, em um dia ensolarado e sem nuvens, mas com fortes ventos. Após medições regulares da tem-peratura da água e do ambiente, concluíram que o projeto era perfeitamente viável, mas poderia ter sua eficácia aumentada com revestimento térmico do reservatório — já que o vento faz com que haja perda de calor na água.
A apresentação gerou interesse de vários pais, que vão participar de um curso, na escola, a ser ministrado pelos próprios alunos.
Para a escola, o trabalho com projetos ganhou um lugar de destaque e foi incluído no Projeto Polí-tico-Pedagógico. Para os docentes, é uma motiva-ção para superar desafios e uma oportunidade de desenvolverem novas estratégias de ensino e de atuarem como orientadores. Os alunos se sentiram envolvidos e desafiados, assumindo mais respon-sabilidade sobre seu aprendizado em comparação a atividades tradicionais em sala de aula.
“Esse novo modelo do Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente trouxe oportunidades e novo significado ao currículo, tornando-o mais atrativo e de relevância para a realidade escolar.”
EXCERTO DO FORMULÁRIO DE INSCRIÇÃO DO PROJETO
CATEGORIA CIENTISTA JOVEM I
Energia solar: sustentável e
acessível à população carente
Projeto com alto grau de inovação e criatividade, gerando valor para os alunos, a escola e a comunidade.
FICHA TÉCNICA
›› Título do projeto: Energia solar: sustentável e acessível à população carente
›› Escola: Escola Municipal Ordá-lia Ferreira Campos
›› Cidade: Sabará - MG
›› Professor: Carlos Alberto Sanches
›› Alunos: 10 estudantes de turmas do 6º e 7º anos
COMENTÁRIO DO JURADO
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FICHA TÉCNICA
›› Título do projeto: Pedaladas: a prática esportiva que gera conforto e energia
›› Escola: Escola Municipal Ger-min Loureiro
›› Cidade: João Monlevade - MG
›› Professora: Cinara Magalhães Dias
›› Alunos: Anna Luiza da Cruz Martins e Mateus Fernandes Teixeira, do 8º ano
A equipe do 8º ano da Escola Municipal Germin Loureiro, de João Monlevade (MG), escolheu ex-plorar o ser humano como fonte de energia.
Como o planejamento anual da disciplina de Ciências da Natureza do 8º ano englobava o tema “alimentação saudável”, a professora teve a ideia de aliá-lo ao tema proposto pelo Prêmio Arcelor-Mittal de Meio Ambiente 2016: a busca de so-luções sustentáveis ligadas à temática da energia. Após observações diárias para identificar onde a energia era bem ou mal utilizada na escola, os alunos começaram a realizar pesquisas sobre como utilizá-la em benefício da qualidade de vida e do conforto da comunidade escolar, mantendo em mente a questão da alimentação saudável.
Uma das questões observadas foi a maneira como os vasilhames utilizados na merenda eram recolhidos pelas ajudantes de serviços gerais. Foi, então, que dois alunos do 8º ano, sob a orienta-ção da professora, decidiram demonstrar como a energia proveniente de uma alimentação balan-ceada poderia ser utilizada de maneira sustentável.
Levando em conta que os seres humanos ob-têm energia por meio dos alimentos e que a ener-gia humana pode ser reaproveitada por meio do esforço físico, eles resolveram colocar esse
rea-proveitamento energético a serviço do ambiente escolar. A ideia foi simples e genial: usar as peda-ladas em uma bicicleta estacionária como fonte de energia alternativa e limpa para facilitar o trans-porte dos pratos e talheres utilizados durante a merenda até a pia da cantina.
O grupo construiu um aparato composto por uma bicicleta adaptada e por uma esteira de lona ligadas por um bem elaborado sistema de coroas, correias e roletes. Tudo foi montado com materiais doados e com o apoio do pai de uma das alunas, mecânico e proprietário de uma oficina de bicicletas.
O experimento mostrou que, ao pedalar, o mo-vimento circular produzido é transmitido mecani-camente pelas coroas em sequência, impulsionan-do a esteira rolante. Portanto, a geração de energia que faz a esteira se mover está associada à força impulsionada pelo ciclista: ou seja, quanto maior o preparo físico de quem pedala, maior o esforço gerado e maior a velocidade da esteira. Isso pos-sibilitou ao grupo refletir sobre como uma alimen-tação saudável, rica em nutrientes, é fundamental para o desempenho físico.
Além de proporcionar uma aprendizagem sig-nificativa, de forma interativa e divertida, sobre os processos que envolvem a energia, o projeto fa-voreceu a conscientização dos alunos, da comu-nidade escolar e do próprio corpo docente, no que se refere à valorização do trabalho coletivo, e a percepção de como uma pequena ação pode fazer a diferença para o ambiente: otimizar o processo de entrega dos utensílios utilizados pelos alunos na merenda facilitou, e muito, o trabalho das funcio-nárias da cantina.
“O projeto é o alicerce para a ampliação de novos conhecimentos, pois pode ser trabalhado de maneira interdisciplinar. Ele também incentiva e mostra como um trabalho realizado com carinho e empenho pode trazer resultados significativos e benéficos para todos.”
EXCERTO DO FORMULÁRIO DE INSCRIÇÃO DO PROJETO
CATEGORIA CIENTISTA JOVEM II
Pedaladas: a prática esportiva
que gera conforto e energia
Muito interessante o uso de materiais reciclados e o engajamento criado com a comunidade para viabilizar o projeto.
COMENTÁRIO DO JURADO
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Sem limite para
a criatividade
Olhar para nossa cidade, nossa escola
e nossas casas abre um horizonte de
questões possíveis de serem transformadas
em projetos. Inspire-se nas perguntas,
ideias e exemplos a seguir.
Lembre-se de consultar o Manual de Orientação e o DVD de Orientação do Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente: eles foram desenvolvidos em 2016 especificamente para guiá-lo no desenvolvimento de cada etapa do projeto. Consulte, também, o Manual do Educador 2016, que traz uma larga base teórica sobre os diversos tipos de energia e é uma ótima referência sobre a ciência por trás do tema! Todos os materiais estão disponíveis para download no hotsitewww.arcelormittalciencias.net/premio2017.
Educação
e ciência
M A N U A L D E O R I EN TA Ç Ã O yub
Energia e ciência:
em busca de soluções sustentáveis
M A N UA L D O E D U C A DO R
Energia e ciência:
em busca de soluções sustentáveis
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MATRIZ ENERGÉTICA
Quais as principais fontes de energia usadas na minha cidade? Levando em conta o uso residen-cial, comerresiden-cial, industrial, rural etc., como essas fontes podem ser classificadas? Qual a parcela de fontes renováveis e de não renováveis? Mapear a matriz energética do seu município pode render um projeto interessante!
Como conhecer a matriz energética da minha cidade?
Sua principal fonte de informação para levantar números é a prefeitura municipal. São os números que vão permitir que você e sua turma visualizem a matriz energética e saibam como a oferta de energia é repartida entre as várias fontes. Vocês vão, com isso, conseguir responder sobre qual parcela de energia é proveniente de fontes renováveis e de não renováveis, e a estratificação des-sas categorias: quanto de energia é proveniente de petróleo e derivados, de biomassa, de carvão, de fonte hidráulica etc.
Que tal aproveitar a pesquisa da matriz energética para refletir com seus alunos sobre sus-tentabilidade? Por que a questão do uso de fontes renováveis e não renováveis é tão rele-vante para o meio ambiente? Pode ser um importante momento para discutir sobre poluição e aquecimento global!
Você sabia?
A matriz energética brasi-leira é uma das mais limpas do mundo, tendo 41,2% da energia proveniente de fontes renováveis. O indicador bra-sileiro é superior ao de países desenvolvidos, cuja cota de renováveis não chega a 10%. A expressiva participação da energia hidráulica e o uso re-presentativo da biomassa da cana na matriz energética bra-sileira proporcionam indicado-res de emissões de CO2 bem menores do que a média mun-dial e de países desenvolvidos. Detalhe: se levarmos em conta apenas a geração de energia elétrica, as fontes renováveis somam 75,5%.
Fontes:
Ministério das Minas e Energia. Balanço Energético Nacional 2016. Disponível em: https://ben.epe.gov.br. Acesso em: 15 out. 2016.
EBC - Agência Brasil. Participação de renováveis na matriz energética do Brasil chega a 41,2%, 6/6/2016. Disponível em: http://agenciabrasil.ebc.com.br/economia/noti-cia/2016-06/participacao-de-renovaveis-na-matriz-energetica-do-brasil-chega-412 Acesso em: 3 out. 2016.
Oferta de energia no Brasil
FONTES RENOVÁVEIS:
41,2%
FONTES NÃO RENOVÁVEIS:
58,8%
Biomassa da cana
16,9%
Hidráulica
11,3%
Lenha e carvão vegetal
8,2%
Outras renováveis (lixívia, biodiesel, eólica, solar, biogás, gás industrial de carvão vegetal e outras biomassas)
4,7%
Petróleo e derivados
37,3%
Gás natural
13,7%
Carvão mineral
5,9%
Urânio
1,3%
Outras não renováveis
0,6%
Biodigestor caseiro
Biodigestor é um equipamento capaz de trans-formar resíduos orgânicos (biomassa), como ester-co e restos agríester-colas e de alimentos, em energia na forma de gás, por meio da digestão por bactérias. Existem vários tipos e tamanhos de biodigestores e é possível construí-los em pequena escala utilizan-do materiais bem simples.
O minibiodigestor dessa foto pode ser constru-ído reaproveitando-se um galão de água vazio de 20 litros, uma câmara de pneu (para armazenar o biogás), tubos de PVC e mais alguns suprimentos de baixo custo. A produção estimada é entre 3 e 7 litros de biogás por dia.
Acesse o passo a passo com fotos da construção e operação do biodigestor em http://bgsequipa-mentos.com.br/blog/tag/biodigestor-caseiro.
Casca de aveia e de arroz
viram energia
Uma fábrica de aveia no Rio Grande do Sul descobriu há três anos que a casca do cereal, descartada como resíduo, poderia substituir o gás natural. Desde então, 2.500 kg de cas-ca são queimados por hora, uma economia de 30% no consumo de energia. E o que vale para a casca de aveia vale também para a cas-ca de arroz.
Uma fábrica na cidade gaúcha de Alegrete recebe todo o arroz produzido em um raio de 200 km. A montanha de grãos que che-ga lá tem dois destinos: o miolo do arroz vira alimento, a casca se transforma em 5 me-gawatts de energia, o suficiente para abaste-cer a fábrica inteira e ainda abaste-cerca de 14 mil residências.
O poder energético da biomassa é tão im-portante que se tornou uma das principais linhas de pesquisa da Embrapa Bioenergia. Em uma parte do laboratório são guardadas amostras de biomassa que estão sendo inves-tigadas pelos pesquisadores. O cavaco de ma-deira é um resíduo muito comum na indústria de papel e celulose no Brasil. Há ainda o capim elefante, que já é fonte de energia na Bahia.
Fonte: bgsequipamentos.com.br/blog
Fonte: BGS - Equipamentos para Biogás. Disponível em: http:// bgsequipamentos.com.br/blog/tag/biodigestor-caseiro. Acesso em: 11 out. 2016.
Fonte: Jornal da Globo. Biomassa já responde por quase 10% de toda a matriz energética do Brasil, 29/10/2014. Disponível em: http://g1.globo.com/jornal-da-globo/noticia/2014/10/ biomassa-ja-responde-por-quase-10-de-toda-matriz-ener-getica-do-brasil.html. Acesso em: 6 out. 2016.
GERAÇÃO DE ENERGIA
Existe alguma forma de geração de energia elétrica no meu município? Existem pessoas ou em-presas que produzem sua própria energia, no sistema de mini ou microgeração distribuída? Se sim, como é essa geração? Que tipo de fonte é usada?
Que tal pesquisar entre os estabelecimentos comerciais, industriais e rurais da cidade ou perto da sua escola se algum deles gera energia para consumo próprio utilizando fonte al-ternativa, como biomassa, por exemplo?
Fonte: EBC - Agência Brasil. Resenha Energética Brasileira de 2016. Disponível em: http://agen-ciabrasil.ebc.com.br/economia/noticia/2016-06/ participacao-de-renovaveis-na-matriz-energeti-ca-do-brasil-chega-412. Acesso em: 3 out. 2016.
Energia Sustentável
para Todos
Você sabia que a Organização das Na-ções Unidas (ONU) declarou o período entre 2014 e 2024 como “Década da Energia Sustentável para Todos”? A declaração, adotada por todos os 193
Estados-membros, insere-se no Objetivo de Desenvol-vimento Sustentável da ONU nº 7 e convoca os líderes mundiais a implementarem ações para, até 2030, garan-tirem o acesso universal, confiável, moderno e a preços acessíveis a serviços de energia; aumentar a participação de energias renováveis (como a eólica e a solar) na ma-triz energética global; reforçar a cooperação internacio-nal em torno da pesquisa e do acesso a tecnologias de energia limpa, entre outras.
Você sabia?
Cerca de 1,2 bilhão de pessoas no mundo não têm acesso à eletricidade, e quase 3 milhões de pessoas dependem de madeira, carvão e dejetos animais para cozinhar e aquecer suas casas. São milhares de mortes todo ano, sobretu-do de mulheres e crianças, relacionadas à fumaça gerada por esses combus-tíveis. No Brasil, 99,3% dos domicílios particulares do país contam com acesso à eletricidade, restando ainda cerca de 500 mil domicílios sem acesso à energia elétrica (dados de dez/2015).
Fonte:ONU lança ‘Década da Energia Sustentável para Todos’ para a comunidade de negócios. Disponível em: https://nacoesunidas.org/ onu-lanca-decada-da-energia-sustentavel-para-todos-para-a-comuni-dade-de-negocios. Acesso em: 3 out. 2016.
Micro e minigeração distribuídas
No Brasil, é possível ao cidadão gerar sua própria energia elétrica e, inclusive, fornecê-la para a rede de distribuição. Desde 17 de abril de 2012, quando entrou em vigor a Resolução Normativa ANEEL nº 482/2012, o consumidor brasileiro pode gerar sua própria energia elétrica a partir de fontes renováveis ou cogeração qualificada e fornecer o excedente para a rede de distribuição de sua localidade. Trata-se da micro e da minigeração distribuídas de energia elétrica, inovações que podem aliar economia financeira, consciência socioambiental e autossustentabilidade. Os dados de 2015 mostram que mais de 4 mil consumidores, entre pessoas físicas, empresas e cooperativas, já fazem esse tipo de geração.
Fonte: Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: http://www.aneel.gov.br/conteudo-educativo/-/asset_publisher/ vE6ahPFxsWHt/content/geracao-distribuida-introduc-1/656827?inheritRedirect=false&redirect=http%3A%2F%2Fwww.aneel. gov.br%2Fconteudo-educativo%3Fp_p_id%3D101_INSTANCE_vE6ahPFxsWHt%26p_p_lifecycle%3D0%26p_p_state%3Dnor-mal%26p_p_mode%3Dview%26p_p_col_id%3Dcolumn-2%26p_p_col_count%3D2. Acesso em: 3 nov. 2016.
ACESSO À ENERGIA
Todos os bairros da minha cidade têm acesso à energia elétrica? Se existem algumas comunidades que não recebem energia elétrica, que tipo de energia elas usam para cozinhar, aquecer água etc.?
Vamos aproveitar a questão para discutir sobre o desafio lançado pela Organização das Na-ções Unidas: Década de Energia Sustentável para Todos?
Que tal construir uma lâmpada utilizando garrafa PET e água? Ou, então, um fogão solar?
(Veja na próxima página)
Fogão solar
O fogão solar cozinha utilizando a ener-gia do Sol e pode ser feito em três for-matos básicos: painel, caixa e parabólica. O modelo dessa foto é um fogão do tipo caixa e pode ser construído utilizando-se materiais reaproveitados. A luz do Sol, tanto direta quanto refletida, entra na cai-xa através do vidro e se torna energia ca-lorífica ao ser absorvida pelo metal preto no fundo.
Temperaturas suficientes para cozi-mento de comida e pasteurização da água são facilmente alcançadas.
Acesse o passo a passo com fotos em
http://sustentavelnapratica.net/arqui-vos/fogaosolar.pdf.
Fonte: www.sustentavelnapratica.net
Para saber mais e conhecer outros modelos de fogão solar:
Princípios dos Projetos dos Fogões Solares de
Caixa. Disponível em: http://solarcooking.org/
portugues/sbcdes-pt.htm. Acesso em: 3 out. 2016.
Tipos de fogões solares. Disponível em: http://
www.fogaosolar.net/Tipos_fogoes.html. Acesso em: 3 out. 2016.
Construa o seu forno solar. Disponível em:
https://fornosolar.wordpress.com/construindo-o-seu. Acesso em: 3 out. 2016.
Lâmpada de
garrafa PET e água
A lâmpada de garrafa PET é uma ideia brilhante e mui-to simples. Ela funciona como uma espécie de lente que ilumina o ambiente sem utilizar energia elétrica, apenas refletindo a luz do Sol. A Lâmpada de Moser, como é co-nhecida devido ao nome de seu inventor, é tão somente uma garrafa PET transparente, cheia de água, que deixa a luz do dia passar pelo telhado e a espalha pelo am-biente através da água. O fundo simétrico e ondulado da garrafa faz com que a luz seja uniformemente distribu-ída pelo cômodo. A Lâmpada de Moser equivale a uma lâmpada de 50 watts e é uma ótima alternativa para residências em comunidades carentes ou simplesmente para economizar energia elétrica em locais que possuem telhado sem laje ou forro (como barracões, galpões etc.)
Inventada pelo mecânico de carros de Uberaba (MG), Alfredo Moser, a Lâmpada de Moser chamou a atenção da ONG My Shelter Foundation e já ganhou o mundo: estima-se que já tenha beneficiado pelo menos 1 milhão de pessoas em regiões carentes de 15 países.
Acesse o passo a passo da construção e instalação da lâmpada de garrafa PET em http://www.sermelhor.com. br/ecologia/lampada-de-garrafa-pet-luz-de-graca--e-economia-na-conta-de-energia.html.
Fonte: Portal Ser Melhor. Disponível em: http://www.sermelhor.com.br/ ecologia/lampada-de-garrafa-pet-luz-de-graca-e-economia-na-conta-de--energia.html. Acesso em: 4 out. 2016.
Para saber mais:
Brasileiro inventor de ‘luz engarrafada’ tem ideia espalhada
pelo mundo. Disponível em: http://www.bbc.com/portuguese/
noticias/2013/08/130813_lampada_garrafa_gm. Acesso em: 3 out. 2016.
Como funciona a lâmpada de garrafa PET? Disponível em:
http://mundoestranho.abril.com.br/ambiente/como-funciona-a-lampada-de-garrafa-pet. Acesso em: 3 out. 2016.
Fonte: sermelhor.com.br
ENERGIA E TRANSPORTE
Como é o uso de transporte na minha cidade ou bairro? As pessoas costumam trafegar em carros com apenas um passageiro? Como é o consumo de etanol em relação ao de gasolina? Existem muitos veículos flex?
As pessoas costumam usar bicicleta e transporte coletivo? Costumam andar a pé ou tendem a usar carro mesmo para distâncias pequenas?
Que tal transformar pedaladas em energia elétrica? (Veja abaixo)
Transporte coletivo x carro
Usar meios de transporte coletivos gera diversos benefícios para o meio ambiente e para a sociedade. De acordo com o sociólo-go Volf Steinbaum, o transporte em ônibus é mais racional porque, “enquanto são precisos 127 carros para transportar 190 pessoas, o mesmo número de passageiros pode viajar em um ônibus triarticulado ou em dois ôni-bus comuns”. O número leva em conta le-vantamento feito no município de São Paulo, dentro do Programa de Mudanças Climáticas da Secretaria do Verde e do Meio Ambiente (2009), onde cada carro não anda sempre lo-tado e apenas carrega em média 1,5 pessoa.
Imagine a economia de combustível e a re-dução da emissão de CO2 na atmosfera que o aumento do uso de transporte coletivo pro-porcionaria! Imagine, ainda, a quantidade de carros a menos que estariam em circulação!
Fonte: Planeta Sustentável Abril. Disponível em: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/ambiente/ mudancas-climaticas-politica-clima-sao-paulo-volf-s-teinbaum-492873.shtml Acesso em: 11 nov. 2016.
Como você viu na página 7, o projeto vencedor da Categoria Cientista Jovem II montou um inteligente sistema de coroas e correias, que possibilitou utilizar a energia de pedaladas para movimentar uma esteira de utensílios no refeitório. Gostou da ideia? Que tal experimentar uma variação, em que é possível arma-zenar a energia gerada pelo movimento dos pedais?
De forma fácil de fazer, é possível converter a energia mecânica das pedaladas em energia elétrica, utilizando uma bicicleta, uma bateria de 12 volts e um alternador usados de automóvel e mais alguns materiais simples.
Cerca de 30 minutos de pedaladas são suficientes para carregar a bateria e ter eletricidade por várias horas, dependendo da quantidade e potência dos equipamentos que se for ligar. Você pode acender lâmpadas, ligar TV, ventilador, rádio, e até carregar seu celular.
Viu que bacana? Além de gerar energia elétrica, você ainda pratica atividade física!
Acesse o passo a passo ilustrado em http://re- vistagloborural.globo.com/GloboRural/0,6993,E-EC1698656-4528-2,00.html.
Fonte: Revista Globo Rural. Disponível em: http://revistagloborural. globo.com/GloboRural/0,6993,EEC1698656-4528-2,00.html. Acesso em: 6 out. 2016.
Veículo flex é aquele que possui um motor capaz de funcionar com mais de um tipo de combustível, misturados no mesmo tanque e queimados simultaneamente. Assim, pode-se usar tanto álcool quan-to gasolina, ou uma mistura dos dois em qualquer proporção.
127 carros
190 passageiros 190 passageiros2 ônibus 190 passageiros1 triarticulado
Fonte: Planeta Sustentável Abril
Bandeiras tarifárias
Para garantir que não falte energia no Brasil e evitar o prejuízo das concessio-nárias, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) criou o Sistema de Ban-deiras Tarifárias, que acrescenta uma taxa extra na conta de luz, conforme as condições de geração de energia (ou seja, a variação do custo de operação no período). São três bandeiras:
›› BANDEIRA VERDE: condições favoráveis de geração de energia. A tarifa não sofre nenhum acréscimo.
›› BANDEIRA AMARELA: condições de geração menos favoráveis. A tarifa so-fre acréscimo de R$ 0,015 para cada quilowatt-hora (kWh) consumido.
›› BANDEIRA VERMELHA - PATAMAR 1: condições mais custosas de geração. A tarifa sofre acréscimo de R$ 0,030 para cada quilowatt-hora kWh consumido.
›› BANDEIRA VERMELHA - PATAMAR 2: condições ainda mais custosas de geração. A tarifa sofre acréscimo de R$ 0,045 para cada quilowatt-hora kWh consumido.
O sistema leva em conta as peculiaridades de cada região, considerando o nível dos reservatórios, o número de consumidores e a extensão da rede de distribuição.
Fonte: Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: http://www.aneel.gov.br/bandeiras--tarifarias Acesso em: 10 nov. 2016.
USO CONSCIENTE DA ENERGIA
Em termos de uso consciente da energia, que atitudes podemos notar em relação ao desperdício ou à economia de energia na minha cidade, escola, comunidade ou em casa?
Como está o nível de conscientização dos alunos em relação ao uso de energia no dia a dia? É uma questão importante para eles? Eles sabem interpretar uma conta de luz? Que tal trazer uma conta para sala de aula e a interpretarem juntos? Uma análise comparativa de contas das casas dos alunos pode render um projeto interessante.
Aqui pode ser um bom momento para discutir sobre o Sistema de Bandeiras Tarifárias, seus obje-tivos e funcionamento.
A conta de luz
A conta de energia elétrica apresenta uma série de informações dispostas em vários pontos da fatura. Cada concessionária tem o seu modelo, mas algumas informações são básicas e figuram sempre. Para entender cada dado da conta, acesse a cartilha “Por dentro da conta de luz”, uma fonte oficial de informações, produzida pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Ela é supercompleta!
Por dentro da conta de luz. Disponível em: http://www.aneel.gov.br/
documents/656877/14913578/Por+dentro+da+conta+de+luz/9b8bd858-809d-478d-b4c4-42ae2e10b514?version=1.0. Acesso em: 10 nov. 2016.
Isso pode virar projeto...
Que tal fazer uma análise comparativa das contas de luz das residências dos seus alunos? Vocês podem conduzir a análise da seguinte forma:
›› Cada estudante traz a conta relativa ao mesmo mês do ano (o consumo de energia pode variar muito conforme a época do ano, então é importante que todas as contas sejam do mesmo período).
›› Para cada aluno, anote o gasto mensal em kWh e o número de pessoas que moram na casa. Monte uma planilha para organizar os dados. Com isso, vocês vão conseguir determinar o gasto médio de cada casa por pessoa e daí fazer a comparação.
›› A análise vai ficar interessante quando vocês incluírem o levantamento de infor-mações mais específicas, por exemplo, a quantidade e o tipo de eletrodomésticos que cada residência tem, ou o número de banhos e o tempo médio deles. São vários dados que podem ser cruzados, comparados e analisados para criar um retrato do perfil de consumo das famílias dos seus alunos. Vocês podem ir além da comparação e identificar pontos de desperdício e possibilidades de economia, com troca de dicas entre os participantes.
Experimento compara a eficiência
energética de lâmpadas
O vídeo “Teste de lâmpadas incandescente, ele-trônica/compacta e Led”, disponível no Youtube, mostra como medir a eficiência energética de lâmpadas usando um multímetro e um multimedi-dor elétrico e conferir se as informações contidas na embalagem de algumas lâmpadas vendidas no Brasil realmente estão corretas. Depois de vários testes e medições, o experimento comprovou que as lâmpadas compactas ou eletrônicas testadas não são tão econômicas e algumas delas estão fora dos padrões do Inmetro. É um experimento enriquecedor, que ajuda a entender os padrões e a relação entre tensão, consumo e luminosidade.
›› Confira em: https://www.youtube.com/ channel/UCV5sD646bAXr_8sLMYR934A
Qual
tipo de
lâmpada é mais eficiente?
Para comparar a eficiência energética entre os vários tipos de lâmpadas, usamos a unidade de medida para fluxo luminoso, chamada de lúmen. A lâmpada incandescente gera cerca de 7 a 10 lúmens por watt (lm/W). A fluorescente com-pacta, 50 lm/W. A fluorescente tubular, de 60 a 100 lm/W. E a lâmpada de LED gera até 170 lm/W, sendo, portanto, a mais eficiente.
Necessidade calórica das
crianças e adolescentes
Veja a necessidade energética diária de acordo com a idade, conforme orientação da Sociedade Brasileira de Pediatria (SBP). A recomendação é apenas uma referência média, já que as necessidades variam de pessoa para pessoa, de acordo com o peso, a estatura e o sexo.
Gasto de energia em
relação à atividade física
Fonte: EISENSTEIN E.; COELHO SC. Nutrindo a saúde dos adolescentes: considerações práticas. Adolesc Saúde. 2004; 1(1):18-26. Disponível em: http://www.adolescenciae-saude.com/detalhe_artigo.asp?id=225 Acesso em: 10 nov. 2016.
Esporte ou exercício
Futebol Dança Judô Corrida Ginástica Caminhada Skate Natação Tênis Ciclismo Pular corda
Total de calorias despendidas por minuto de atividade (kcal/min)
8,9 4,3 - 10,9 9,2 - 12,7 13,3 - 16,6
3,3 - 4,3 7 - 8 10,8 - 15,9 10 (média por estilo)
5,8 - 7,1 3 - 5 7,5 - 10,5
Fonte: Revista Crescer. Disponível em: http://revistacrescer. globo.com/Fortalecendo-a-Nutricao/noticia/2014/09/ calorias-de-cada-dia.html Acesso em: 9 nov. 2016.
ENERGIA NOS ALIMENTOS
E ATIVIDADE FÍSICA
Como podemos determinar a quantidade de energia que pode ser liberada em um alimento? Como podemos determinar a quantidade de energia contida em um alimento pela análise do rótulo?
Que tal trazerem rótulos de vários produtos para a sala de aula e analisarem juntos as infor-mações contidas na tabela “Informação nutricional”? Além de explorar a questão energéti-ca, pode ser uma oportunidade também de analisar a composição em termos de nutrientes e fazer uma interface com o tema da alimentação saudável. Você viu como esse ponto foi aproveitado no projeto vencedor da categoria Cientista Jovem II em 2016? (Veja página 7)
Caso você já tenha trabalhado a questão da energia nos alimentos em 2016, que tal desdobrar o projeto? Já pensou em incluir uma análise sobre gasto energético nas diversas atividades prati-cadas pelos estudantes? Pode ser bem educativo para os alunos entenderem suas necessidades calóricas em função de idade, peso e nível de atividade física! Seria muito interessante, por exem-plo, um projeto multidisciplinar envolvendo o professor de educação física e um nutricionista con-vidado. Vocês poderiam monitorar a ingestão calórica e o gasto energético em atividades físicas de um grupo de alunos durante um período determinado de tempo e, a partir daí, avaliar como a alimentação precisaria ser modificada em função do grau de atividade.
Idade Valor energético diário (kcal)
Um mundo
de possibilidades
O tema ENERGIA abre um horizonte de possibilidades para o desenvolvi-mento de projetos e o aprendizado pessoal e coletivo. As experiências, ideias e questões descritas neste manual são apenas uma pequena amostra para inspirar você. Agora é a sua vez de arregaçar as mangas e encarar o desafio.
Você pode optar por coordenar o projeto individualmente ou propor um projeto interdisciplinar com outros professores. Reúna a equipe, discutam, escolham a questão a ser trabalhada e concorram ao Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente 2017!
Lembre-se: desenvolver um projeto não é nenhum bicho de sete cabeças. A receita é criatividade, planejamento e trabalho em equipe. Grandes projetos podem nascer de questões cotidianas. Você pode, inclusive, aproveitar algum conteúdo do currículo escolar relacionado ao tema e transformá-lo em projeto. Se você já participou em 2016, leve em conta a possibilidade de desdo-bramento ou aprimoramento do projeto desenvolvido, caminhando com os mesmos alunos ou com uma nova turma.
Aproveite para aperfeiçoar suas habilidades em cada etapa, caprichando no registro das atividades e na qualidade do relato. Não se esqueça de que é essa narrativa que torna possível o entendimento do projeto pelo público e pelos jurados que irão avaliá-lo.
Materiais dos alunos
Neste ano, foram preparados materiais específicos para os alunos, abran-gendo três faixas escolares do Ensino Fundamental: 1º ao 3º ano, 4º e 5º anos e 6º ao 9º ano. O objetivo desses materiais é instigar a participação estudantil, trazendo atividades e informações relacionadas ao tema. Você pode usá-los em sala de aula para incentivar o envolvimento dos alunos no clima de aprendizado e reflexões.
Para os alunos de 1º ao 3º ano, foi desenvolvida uma cartilha para colorir, com conceitos básicos do tema energia, em uma abordagem lúdica, que pri-vilegia o processo de alfabetização de uma maneira leve.
Para as turmas de 4º e 5º anos, preparamos um jogo de tabuleiro que vai promover a interação entre os alunos e possibilitar que naveguem por uma cidade enquanto refletem sobre fontes de energia, usos e atitudes.
Para a faixa de 6º ao 9º ano, a ideia é desafiar o nível de conheci-mento dos estudantes e também incentivar a pesquisa. Eles recebem um
quiz, com questões bem atuais e abrangentes dentro da temática ener-gia. As respostas estão disponíveis no hotsite do Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente — www.arcelormittalciencias.net/premio2017 —, com explicações detalhadas sobre cada questão. Essa proposta de material pode gerar uma competição saudável entre os alunos.
Todos os materiais estão disponíveis para download no hotsite. Vale a pena conhecer, inclusive, os materiais que não são da faixa etária da sua tur-ma, pois é possível que você ache interessante aproveitar alguma informação ou tenha alguma ideia a partir deles.
O passo a passo para elaborar o projeto, os critérios de avaliação, as informações sobre o formulário de inscrição estão no Manual de Orientação distribuído em 2016. Consulte-o.
Ele também está disponível para download
no hotsite do Prêmio. Educação
FONTES C
F Acesse os links no hotsite www.arcelormittalciencias.net/premio2017
Sites de referência
›› Portal Brasil: www.brasil.gov.br
›› Ministério de Minas e Energia: www.mme.gov.br
›› Agência Nacional de Energia Elétrica: www.aneel.gov.br
›› Eletrobras: www.eletrobras.com
›› Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica: www.abradee.com.br
›› Organização das Nações Unidas no Brasil: www.nacoesunidas.org
›› Centro Regional de Informação das Nações Unidas: www.unric.org/pt
Sites educativos nacionais
›› Brasil Escola: www.brasilescola.uol.com.br
›› Centro de Energia Eólica PUC RS: www.pucrs.br
›› Cidade da Energia: www.vidas.galpenergia.com/escoladaenergia/
›› Ciência Hoje das Crianças: www.chc.org.br
›› Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo: www.iee.usp.br
›› Mundo Educação: www.mundoeducacao.bol.uol.com.br
›› Nova Escola: www.novaescola.org.br
›› RachaCuca: www.rachacuca.com.br
Sites educativos internacionais
›› Alliant Energy Kids: www.alliantenergykids.com
›› Educate Green: edugreen.teri.res.in
›› Energy.gov: energy.gov
›› Energy Star: www.energystar.gov
›› eSchool Today: www.eschooltoday.com
›› Google Science Fair: www.googlesciencefair.com/pt-BR
›› Kids Energy Zone: kidsenergyzone.com
›› Kids.gov: kids.usa.gov/teachers/lesson-plans/science/index.shtml
›› National Geographic Science: science.nationalgeographic.com
›› The Greens: meetthegreens.pbskids.org
›› Tiki the Pinguin: tiki.oneworld.org
›› US Energy Information Administration: www.eia.gov
FONTES CONSULTADAS
F
Sites de notícias
›› Associação Brasileira de Energia Eólica: www.portalabeeolica.org.br
›› Brasil Energia Solar: www.portalenergiasolar.com.br
›› EBC - Agência Brasil: agenciabrasil.ebc.com.br
›› Mundo Estranho: www.mundoestranho.abril.com.br
›› O Globo: www.oglobo.globo.com
›› Portal G1: www.g1.globo.com
›› Revista Exame: www.exame.abril.com.br
›› Super Interessante: super.abril.com.br
›› The Guardian: www.theguardian.com
›› WWF: www.worldwildlife.org
Outros links interessantes
›› Apenas uma hora pedalando nessa bike, gera energia suficiente para a sua casa por 1 dia: www.praquempedala.com.br/blog/apensas-uma-hora-pedalando-nessa-bike-gera--energia-suficiente-para-a-sua-casa-por-1-dia
›› Biodigestor produz energia e fertilizantes a partir de dejetos: www.cpt.com.br/cursos--energiaalternativa/artigos/biodigestor-produz-energia-e-fertilizantes-a-partir-de-dejetos
›› Como compensar suas emissões no transporte do dia a dia: esalqlastrop.com.br/capa. asp?pi=calculadora_emissoes
›› Como funciona a EcoBike: www.ecogreens.com.br/home/index_site/como_funcio-na_ecobike
›› Como tirar os fios da sua cidade? Fazendo sua própria energia: outracidade.uol.com.br/ como-tirar-os-fios-da-sua-cidade-fazendo-sua-propria-energia
›› Estudante da PUC Minas cria bicicleta recarregável que gera energia elétrica: www. em.com.br/app/noticia/tecnologia/2015/01/19/interna_tecnologia,609266/bike-recar-regavel.shtml
›› Matriz Energética: www.neoenergia.com/Pages/O%20Setor%20Elétrico/MatrizEnerge-tica.aspx
›› Menina de 17 anos inventa dispositivo que gera eletricidade e purifica água com ener-gia do Sol: planetasustentavel.abril.com.br/blog/blog-da-redacao/menina-de-17-anos-in-venta-dispositivo-que-gera-eletricidade-e-purifica-agua-com-energia-do-sol
›› O sonho de ter a sua própria usina de energia em casa já é realidade: www.tecmundo. com.br/elon-musk/79305-sonho-ter-propria-usina-energia-casa-realidade.htm
›› Simulador de gastos de energia elétrica: www.cemig.com.br/pt-br/atendimento/Docu-ments/SimuladorDeConsumo/Cemig%20-%20Estime%20seu%20Consumo2.htm
