Aiquile é uma pequena província boliviana onde a vida se desenrola entre montanhas, comunidades rurais e rios. Embora seja normalmente uma zona tranquila, as fortes chuvas e inundações afetaram a agricultura e a vida dos habitantes nos últimos anos. Para antecipar riscos, um grupo de estudantes utilizou conhecimentos STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) para criar o “AIQUIMET”, um sistema que integra sensores IoT (Internet das Coisas), inteligência artificial robótica e visão computacional para monitorar variáveis ambientais e emitir alertas precoces sobre riscos climáticos.
A iniciativa foi vencida pela Solve for Tomorrow na Bolívia, em 2025, e foi desenvolvida por cinco estudantes de 15 e 16 anos, que cursaram os dois últimos anos do ensino médio e obrigatório. A ideia nasceu no clube de robótica da escola, mediada pelo professor de Sistemas Computacionais, Mauricio Ordoñez Carvajal.
O clube reúne perto de 25 alunos de diferentes séries e faixas etárias; também funciona como uma oficina de conserto de computadores e impressoras para a comunidade. Muitas das ideias nascem lá, enquanto seus alunos observam, desmontam equipamentos e aprendem fazendo. Mas o aprendizado maior sempre começa fora do laboratório.
Quando a equipe pensou no projeto que apresentaria ao Solve for Tomorrow, o professor apontou para o desenvolvimento de uma tecnologia que não fosse apenas para competição, mas também tivesse valor para a comunidade. “Não faz sentido olhar apenas fotos ou estatísticas. O aluno tem que estar onde está o problema’, aconselha o professor.
Eu ensino eles a serem capazes de imaginar coisas que ainda não existem, a pensar no que podemos alcançar com o pouco que temos, resume.
Assim, na etapa da Empatia da trilha de projeto, os jovens perceberam que um dos principais problemas que afetavam o cotidiano da comunidade eram as fortes chuvas e inundações, que vinham sem aviso prévio, colocando as famílias em risco e dificultando a resposta às emergências. A partir dessa realidade, os alunos começaram a conversar com os vizinhos, coletar informações sobre eventos climáticos e se perguntar como a tecnologia poderia ajudar a antecipar esses riscos.
O sistema utiliza um código de cores para indicar o nível de risco. Quando o rio é mantido dentro de parâmetros seguros, a cor verde é ativada e apenas o monitoramento é realizado. Se o nível da água atingir o primeiro limite estabelecido, o sistema muda para amarelo e emite um alerta preventivo por meio de um aplicativo que as pessoas da comunidade podem instalar em seus telefones.
Quando a água ultrapassa o segundo limite crítico, é ativada a cor vermelha, que aciona a sirene, as luzes de emergência e envia notificações para a população iniciar a evacuação.
Do problema real à solução
O desenvolvimento do projeto levou cerca de um ano, mas o protótipo que chegou ao final do Solve for Tomorrow era muito diferente do primeiro que eles imaginaram.” Não conseguimos ficar com a primeira versão. A cada três meses, tínhamos que pensar novamente sobre o que poderia ser melhorado’, explica Ordoñez. Para isso, eles analisaram os resultados obtidos, ouviram os comentários recebidos e realizaram novos testes antes de retornar ao campo.
Por fim, o “AIQUIMET” combina a Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA) e robótica para monitorar as condições dos rios e emitir alertas precoces quando há risco de inundação. O sistema foi construído usando ferramentas gratuitas e acessíveis, tornando o projeto escalável e replicável. Eles usaram o Arduino como principal plataforma de programação e controle, bem como sensores eletrônicos conectados por meio de tecnologias de IoT, que permitem que informações sejam transmitidas de áreas rurais para um centro de monitoramento.
Para projetar o protótipo antes de construí-lo, a equipe usou o Tinkercad (aplicativo web gratuito para design 3D, eletrônica e programação), enquanto o processamento de imagens e algumas funções de análise foram desenvolvidos com ferramentas de inteligência artificial, e o OpenCV, uma biblioteca de código aberto de software de visão computacional.
Para construir o protótipo, os alunos optaram por fazê-lo em acrílico, um material resistente à água, leve, durável e de baixo custo. Dentro da estrutura, eles instalaram sensores e componentes eletrônicos responsáveis por medir, em tempo real, o nível da água, a temperatura, a umidade e a radiação solar. O dispositivo foi instalado e testado em uma área rural, a aproximadamente 30 minutos de Aiquile, bem no ponto onde nasce o rio.
Na gestão de desastres, cada minuto conta. Medindo diretamente na cabeceira do rio, o sistema detecta a enchente em sua nascente. Isso dá um tempo de resposta valioso às comunidades a jusante, permitindo que o alerta chegue antes que a água atinja áreas habitadas ou cultivadas.
Assim, quando chove, à medida que o nível do rio sobe, os sensores detectam a subida e o sistema processa informações utilizando inteligência artificial para determinar o nível de risco. Quando um limite de alerta é atingido, o protótipo deve enviar um alerta.
Com a montagem pronta, eles ainda tiveram que superar o desafio da conectividade. Muitas das comunidades onde o sistema deveria operar carecem de acesso à Internet e de infra-estruturas de telecomunicações. Para resolver esse problema, os alunos pesquisaram sistemas de radiofrequência e desenvolveram uma rede ponto a ponto sem fio capaz de transmitir informações entre diferentes comunidades.
Esta rede foi inspirada num enxame de abelhas: foram instaladas várias estações retransmissoras entre o rio e a comunidade, para que cada uma recebesse o sinal e o re-transmitisse para a seguinte até chegar ao centro de monitorização localizado na aldeia. Achamos que o júri não apenas nos perguntaria como um dispositivo funcionava, mas como ele se comunicaria com outras pessoas. Então pesquisamos muito além do Arduino”, acrescentou o professor.
Assim que as informações chegam à comunidade, o sistema pode enviar mensagens SMS, notificações de aplicativos móveis e alertas de rádio, permitindo que as famílias recebam alerta precoce e se preparem para uma possível inundação.
Alimentado por energia solar, o sistema foi projetado para operar mesmo em áreas rurais com infraestrutura limitada.
Aprendemos muito lá”, lembra Ordoñez. “Tudo funcionou no laboratório, mas quando aproximamos o projeto da realidade, surgiram problemas que não tínhamos visto.” Com esta nova etapa do processo, os novos testes revelaram oportunidades de melhoria: reforçar a estrutura, recalibrar sensores, medir a velocidade da água e definir o tempo necessário para disparar alertas antes que o rio atingisse níveis perigosos.” Se chovesse, era uma oportunidade para tentar. Se encontrássemos um erro, isso significava que ainda poderíamos melhorar.”
Nos testes da bomba d’água, o critério final não foi definido apenas pela altura da água, mas também pelo tempo de reação disponível à população. No protótipo em condições ideais, o alerta deve ser ativado 2 minutos antes da água atingir o nível crítico. Essa diferença equivale, em uma situação real, a cerca de 30 minutos de avanço, graças à rede de estações que retransmitem o sinal do ponto de monitoramento para a comunidade.
Diversidade, colaboração e liderança de projetos
Desde o início, o professor tinha a certeza de que o “AIQUIMET” precisava de um time com diversidade. Por isso, procurou reunir alunos com competências complementares, sem replicar as barreiras de género que ainda existem frequentemente nas áreas STEM. “Quero que meus alunos entendam que todos podem contribuir igualmente e que o talento não depende se você é homem ou mulher”, enfatiza.
Até então, cada membro desenvolvia projetos de forma independente dentro do clube de robótica. O professor conhecia bem os pontos fortes de cada um, depois de anos de trabalho conjunto e decidiu reuni-los quando sentiu que eles tinham atingido a maturidade para um desafio maior. Ele selecionou os cinco participantes levando em consideração a diversidade de gênero e a variedade de habilidades.” Vi que cada aluno tinha habilidades diferentes. Então pensei: “Vou formar uma boa equipe. Todo mundo tem algo especial para contribuir.”
Cada aluno assumiu uma função de acordo com seus interesses. Um cuidou do design gráfico e da identidade visual do projeto; outro investigou a qualidade da água e suas implicações para a saúde; um aluno se aprofundou no projeto de circuitos eletrônicos; e outro membro especializado em telecomunicações precisava transmitir dados de áreas sem acesso à internet. Mas atingir esse nível de coordenação não foi imediato.
Mais do que um projeto: formar jovens que inspirem os outros
Para Ordoñez, a maior conquista do “AIQUIMET” foi transformar a forma como os seus alunos vêem o seu próprio potencial. “Quando eles têm experiências como o Solve for Tomorrow, eles voltam com uma maneira diferente de pensar. Tudo o que aprendem com os júris e com os seres vivos passam para os outros. Eles se tornam um apoio muito maior dentro da escola’, diz ele.
Essa mudança é visível tanto dentro quanto fora da sala de aula. Alunos que antes eram tímidos começam a falar em público com confiança, liderar equipes e ajudar a ensinar outras pessoas. ” Eles desenvolvem uma lógica de pensamento muito mais aberta que os ajuda até mesmo em outras disciplinas”, acrescenta.
Afinal, para o professor, o conhecimento STEM serve para abrir novos caminhos para os alunos e trazer ferramentas socioemocionais e tecnológicas que eles possam levar consigo ao longo da vida. “Estou interessado em que os alunos venham preparados e que sejam capazes de enfrentar o amanhã, num futuro melhor”, concluiu. Depois do “AIQUIMET”, os alunos foram motivados a continuar neste caminho: três membros estudam agora Engenharia de Sistemas na universidade, enquanto dois continuaram a frequentar o último ano do ensino secundário e continuaram a participar no clube de robótica.
