Herói do ar: briquete de cisco de café

Objetivo do projeto, problema a ser resolvido e principais ações

O principal objetivo do projeto foi obter briquetes de cisco de café e amido, como aglutinante natural para ser aplicado como fonte de energia térmica.

Segundo a Global Economy, 11.385 toneladas de carvão são consumidas na Colômbia a cada ano. Este é um material não renovável, por isso seu preço tende a aumentar constantemente. É utilizado para gerar calor e nesse processo emite gases nocivos ao meio ambiente e à saúde como CO₂, SOx e CO. No meio ambiente, o CO₂ contribui com 50% para o efeito estufa, aumentando a temperatura global através de camadas compostas por gases nocivos, que impedem a saída dos raios UV do sol. Outro dano causado por esse gás é a chuva ácida, que eleva o pH do solo, matando microrganismos biofixadores de nitrogênio, o que se traduz em desequilíbrio ambiental. Além disso, sabe-se que esses gases podem afetar nosso organismo causando doenças respiratórias, cardiovasculares e ressecamento da pele.

Segundo o SIATA, até março de 2020, 19 das 23 estações de monitoramento do Vale do Aburrá estavam no vermelho, o que significa que apresentam entre 56 e 72µg de concentração de poluentes por m3. De acordo com o controlador, 4.500 pessoas morrem a cada ano de doenças respiratórias, DPOC afeta mais de 200 milhões, asma até 334 milhões, câncer de pulmão com 1,8 milhão de casos em 2012, apneia do sono afeta 1-6% dos adultos. Devido à Infecção Respiratória Aguda (IRA) 22.922 pessoas morreram entre 2011 e 2016.

Em cidades como Medellín, há dias do ano em que muitas atividades não podem ser realizadas diariamente devido à poluição. Isso afeta negativamente as pessoas que têm problemas respiratórios, como asma, DPOC ou câncer de pulmão.

Levando em conta o exposto e com o intuito de prevenir positivamente este problema, o projeto de pesquisa foi proposto para responder à questão: como obter briquetes com a concentração adequada de cisco de café e amido para uso como fonte de energia térmica, que produziria menor emissão de gases poluentes durante a combustão? O projeto foi ideia dos jovens, que então me procuraram.

 

 

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Aprofundamento na questão e envolvimento da comunidade escolar e local

Para definir o problema, fizemos uma revisão sistemática da literatura, consulta e análise de artigos de pesquisa relacionados ao tema.

Identificamos o problema com leituras anteriores, apoio dos pais dos membros da equipe, observações do ambiente, revisão de vídeos e notícias. Tendo em conta a abordagem institucional, em cada aula foram abordados elementos relacionados com a metodologia científica. Cada equipe de trabalho inicia um processo a partir da sexta série, ano em que começa a se reconhecer e a seus pares, e nesse caminho espera-se que identifiquem gostos e interesses comuns que lhes permitam formar grupos gradativamente. Este ano, são realizadas diversas atividades voltadas à formação de equipes. Na sétima série eles começam a propor ideias de pesquisa a partir da observação de diferentes problemas em seu ambiente; surgem as primeiras ideias de pesquisa. Para a oitava série, é realizada uma revisão sistemática da literatura que lhes permite conhecer o que está relacionado às suas ideias, o que foi feito, quais dificuldades foram encontradas e quais seriam essas inovações que poderiam propor. Na nona, a construção do projeto preliminar de pesquisa é realizada levando em consideração um formato institucional. A execução dos seus projetos é realizada durante os 10º e 11º anos, e no final do 11º ano entregam como produto final um protótipo da sua ideia, documento final escrito, artigo de investigação (que é submetido a diferentes espaços de divulgação de investigação escola). É importante esclarecer que no final do ano, todas as equipes participam da exposição institucional onde dão a conhecer o andamento de seus projetos a toda a comunidade e júris externos convidados.

No caso dos ciscombustíveis, uma vez que os alunos tinham clareza de que queriam trabalhar os problemas ambientais, eles começaram a buscar informações sobre o tema e a debater ideias que os levaram a lidar com a questão do consumo de combustíveis fósseis e o efeito gerado pela queima de carvão em algumas fábricas da cidade e se relacionou imediatamente com o problema da poluição ambiental na cidade. Nesse processo aconteceu que um dos pais estava viajando pela zona cafeeira do país e evidenciou que no processo do café estava sendo gerado um resíduo que não era tratado e que era jogado em qualquer lugar. Essa situação foi contada ao filho, que por sua vez contou na aula e daí surgiu a ideia de poder aproveitar esse resíduo (café cisco). A busca pelas características do cisco começa e eles descobrem que ele tem um potencial calorífico que o qualifica como um bom substituto do carvão.

Levando em conta que a instituição de ensino possui um modelo construtivista de aprendizagem baseada em projetos, apoiado no trabalho colaborativo e mediado pelas TIC, cada um dos membros da comunidade está direta e indiretamente envolvido no processo. Cada uma das atividades que deveriam ser realizadas fora da instituição e em horário extracurricular tinha o aval institucional e dos responsáveis ​​por cada aluno da equipe. Pais ou responsáveis ​​apoiados com recursos, acompanhamento de saídas de campo, acompanhamento constante de cada um; em várias ocasiões cederam as suas casas para o desenvolvimento de algumas das atividades (isto tendo em conta que o projeto foi realizado, na sua maioria, durante o período de pandemia). Nas aulas, cada disciplina contribuiu com seus próprios elementos que buscam ter uma visão mais ampla do projeto realizado por cada equipe de trabalho; Isso permite que os alunos envolvam esses elementos no enriquecimento de suas ideias de pesquisa e entendam que cada sujeito pode contribuir com seus processos, permitindo assim a interdisciplinaridade e integração em projetos. Os alunos estão envolvidos em todos os projetos, pois na aula conhecem o processo de cada equipa, uma vez que participam na construção e discussão de cada uma das fases que os projetos passam, sendo pares avaliadores. Por sua vez, no final do ano letivo é realizada uma amostra de projetos, onde cada equipa da instituição apresenta à comunidade educativa os progressos realizados ao longo do ano, para que todos saibam o que cada um fez nas diferentes notas e podem dar suas contribuições a partir do progresso de cada uma.

Na cidade, desenvolvem-se há alguns anos atividades que promovem a formação de professores e alunos em processos de pesquisa escolar; situação que tem sido um enorme ganho porque tem fortalecido este tipo de eventos a nível escolar. Isso, por sua vez, tem permitido a realização e fortalecimento de feiras escolares e municipais. Neste último caso, no momento da participação nas feiras da cidade, são gerados vínculos e acompanhamentos de pessoas ao nível de empresas e universidades em etapas distintas aos projetos das escolas, o que fortalece o aprendizado e o bom desenvolvimento das investigações. No caso da nossa instituição, temos um convênio com a Tecnoacademia-SENA onde os alunos podem realizar grande parte da experimentação de ideias. Como grande parte do produto final que foi realizado durante o período de isolamento social, foi fundamental o apoio dos pais de um aluno, que permitiram que os briquetes fossem feitos em casa. Lá eles tinham os materiais para a extração do amido, mistura de materiais, elaboração e secagem em forno convencional.

O desenvolvimento da solução

Após a identificação do problema, foi realizado o seguinte:

• Buscamos informações sobre o assunto;
• Brainstorming sobre quais dos aspectos encontrados poderiam ser abordados a partir da escola e as condições e recursos que estavam disponíveis;
• Escrita; levando-se em conta um formato de minuta institucional e cada um dos itens que são solicitados ali são moldados. Com a revisão de várias teses e artigos, a análise destes é feita em formato institucional.
• Realização da questão de investigação, dos objetivos e da metodologia a seguir;
• Horário de trabalho tendo em conta cada objetivo específico e as atividades estão associadas a cada um deles;
• Cada processo a ser seguido no laboratório foi acompanhado por um fluxograma que orientou cada fase do projeto.

Este tipo de diagrama permitiu mostrar em alguns casos a tomada de decisão sobre as mudanças que tiveram que ser feitas quando em alguns ensaios não foi encontrado o que se esperava. Cada procedimento foi acompanhado de testes preliminares, permitindo que a turma seguinte fizesse os ajustes necessários. Inicialmente foi proposto o uso de diferentes amidos como aglutinantes. À medida que os testes foram realizados, foi possível determinar que um deles, o amido de mandioca, possibilitou a obtenção de briquetes mais compactos enquanto uma maior quantidade de amido poderia ser obtida em seu processo de extração. Os tempos e temperaturas de secagem dos briquetes também estão sendo repensados, visto que os iniciais estavam úmidos e contaminados com fungos e outros se desintegravam facilmente.

Feitos os briquetes, adapta-se o relatório final, que foi acompanhado do artigo, que consta de duas seções: a primeira, dá conta de todo o processo investigativo e técnico do projeto; a segunda, responde pela aprendizagem de cada aluno; narram como passaram por todo este processo, tanto ao nível da investigação como do trabalho em equipa, sob a metodologia institucional.

O processo de investigação termina com a divulgação do que foi feito. Durante seu tempo na instituição, Ciscombustible participou de feiras, entre as quais o Encontro de Ciências Químicas em Bogotá, Feiras de Pesquisa realizadas pela Tecnoacademia – SENA, Feira de Biotecnologia na instituição universitária Colegio Mayor de Antioquia, CT+i e Feiras Regeneron – ISEF, assim como o Solve For Tomorrow 2020. Da mesma forma, ele pôde apresentar seus artigos para revistas populares, como a revista SENA e o Engenho da UPB.

A construção do protótipo

O protótipo é feito continuamente e é apresentado no final do ano na amostra institucional de projetos. Eles se candidatam às diferentes feiras e eventos de pesquisa escolar na cidade e em outras partes do país ou internacionalmente.

Avaliação do processo e da solução desenvolvida

A avaliação é constante é durante todo o processo e para cada produto ou entrega por período e ano letivo. Ao final de cada período, é preenchida a rubrica de avaliação apresentada no início do período. Nele são realizadas autoavaliação, coavaliação e heteroavaliação. Ao mesmo tempo, os alunos também propõem seus entregáveis ​​e estratégias a seguir para cumprir os compromissos, que são reconsiderados na mesma dinâmica em que são gerados. O progresso do protótipo e formatos são entregues. São apresentadas as comprovações dos avanços. Práticas como “elevator pitch” são constantemente realizadas na frente dos demais colegas e eles dão feedback e fazem sua coavaliação. Em outras séries são abertos espaços para que eles apresentem seus progressos, isso como um mecanismo de interação com outros alunos e para fortalecer suas habilidades de comunicação. Dentro desses produtos e entregáveis, cada equipe deve prestar contas do processo através da criação de uma página web, perfis nas redes sociais e portfólio de evidências do projeto que contém: rascunho do projeto, avanços, artigos, formato de análise dos artigos, blog, diagramas, contribuições de outras áreas para o projeto.

 

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