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Finalista 2023
Venezuela
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#Saúde

Detector criado por estudantes evita acidentes por vazamento de gás

Os jovens combinam recursos sonoros, visuais e digitais para alertar quando há vazamento de gás, para evitar riscos como asfixia, incêndio e explosões.

Professor(a)

Foto de Yrma Leonor Jiménez Ávila
Yrma Leonor Jiménez Ávila

Escolas

LTD. Guaiqueríes de Margarita

Nome do projeto

Gas ALERT: Dispositivo portátil que detecta vazamentos de gás, emite alertas e educa os usuários sobre o uso seguro do gás, com o objetivo principal de melhorar a segurança nas residências.

Áreas STEM

Engenharia, Matemática, Tecnologia

Outras áreas de conhecimento

Química

Em uma comunidade do estado de Nueva Esparta, na Venezuela, com o objetivo de melhorar a segurança nas residências, um grupo de quatro alunos e a professora mediadora Leonor Jiménez conseguiram construir um dispositivo portátil que alerta com sons, luzes e notificações no telefone quando há um vazamento de gás. O projeto, intitulado “Gas ALERT”, foi um dos finalistas da 10ª edição do Solve for Tomorrow – Região América Central e Caribe, que reúne 11 países: República Dominicana, Costa Rica, Panamá, Guatemala, Honduras, Nicarágua, El Salvador, Equador, Venezuela, Belize e Barbados.

Por ser incolor e inodoro, o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP) pode representar um grande perigo. Composto por butano e propano, esse gás é utilizado por grande parte da população latino-americana para diversos fins, como cozinhar. Mas vazamentos de gás podem causar incêndio, asfixia ou explosão capaz de destruir casas, edifícios e provocar acidentes fatais. Por isso, o aluno Gabriel Rodríguez pensou em criar um mecanismo de prevenção e reuniu colegas de turma e a professora Jiménez para colocá-lo em prática. “Tem uma comunidade perto de onde moramos em que já ocorreram três acidentes [acidentes] por vazamento de gás e em um deles morreu um aluno do quinto ano de outra escola. Isso os emocionou porque estavam na mesma série que Gabriel e seus colegas”, lembra a professora.

No grupo “Gas Alert”, todos os alunos estão no quinto ano do ensino secundário geral, o último da escolaridade obrigatória na Venezuela, e têm 15 e 16 anos. A professora, que leciona Química, já havia se inscrito no Solve for Tomorrow em 2022, com um projeto de eletricidade, junto com Gabriel e outros dois alunos, Jonny e Antonio. Em 2023, dedicaram-se a tentar novamente, agora com esta nova abordagem, e convidaram Yarielys. Ninguém na equipe tinha o conhecimento técnico necessário para fabricar o detector, mas isso não os deteve. “Por meio de pura pesquisa na internet, aprendemos como funciona cada peça necessária”, disse.

Gas Alert

Após escolher o tema vazamento de gás, os alunos passaram a investigar mais, visualizando dados sobre onde ocorreram acidentes recentes, quantos, quando e quais foram os motivos. “Eles também entrevistaram engenheiros, e cada um deles buscou informações. Foi assim que surgiu a ideia”, explica a professora. A participação da família também foi essencial, pois a mãe de um aluno os apresentou aos engenheiros, que foram uma importante fonte de consulta durante todo o projeto.

Eles já sabiam que o aparelho deveria ter alertas sonoros e visuais. Então, descobriram os tipos de sensores e luzes ideais para isso e entenderam que precisavam de uma antena sem fio e de uma campainha para os sons. Aprenderam também a utilizar o Arduino Nano, que é uma placa de prototipagem eletrônica de código aberto, e que foi o sistema escolhido para processar informações, ativar alertas e enviar notificações. Tudo isso integrado a um Protoboard, que é uma placa de testes que serve como protótipo de um aparelho eletrônico, ou como resume a professora, funciona como se fosse um cérebro.

Gas Alert

Os alunos começaram a investigar por outro lado e viram que havia outra tela que também poderia funcionar com esse Protoboard. Aí o clima mudou”, diz a professora, reforçando a mensagem de que devemos continuar buscando respostas dentro de um projeto como esse.

Atenção aos detalhes

Outra mudança feita ao longo do projeto foram as cores das luzes do aparelho. No início as pessoas pensavam em verde, amarelo e vermelho, como um semáforo. Mas no final foram escolhidos o azul, o amarelo e o vermelho, como na bandeira venezuelana. Agora, quando o sensor detecta a presença de gás, os alertas são acionados. Quando a luz azul está acesa indica um estado normal, a luz amarela indica que é um estado preventivo e as luzes vermelhas significam um estado de alerta. Além dos alertas visuais, há sons que se intensificam de acordo com a gravidade do vazamento de gás.

Para ampliar a eficácia do aparelho, a equipe concluiu que seria interessante ter notificações no telefone. Porque, por exemplo, se o detector estiver na cozinha e a pessoa estiver longe, ela não conseguiria ver as luzes nem ouvir os sons. Então, foi criado um aplicativo que notifica todos os alertas e informa como está a concentração do gás onde o aparelho está.

Depois de muitos testes, o grupo conseguiu criar um dispositivo relativamente fácil de montar e muito útil para a população. Criaram apenas um protótipo, mas é possível reproduzi-lo até comercialmente se houver interesse. Idealmente, o detector deve ser colocado em locais onde é utilizado gás, como cozinhas.

Protagonismo juvenil

Para a professora, o principal resultado foi o crescimento dos alunos. “Não precisei dar todas as orientações, foram eles mesmos que tiveram as ideias, fizeram os testes e investigaram até o resultado final”, destaca. “Você pode dizer que são outros jovens depois do programa Solve for Tomorrow. Essa experiência os motivou e pretendemos nos reunir para começar a planejar nossa próxima participação, em 2024”, afirma Jiménez.

Foco na prática!

Assista ao guia da professora sobre como criar um detector de vazamento de gás com os alunos:

Empatia

Levando em consideração a incidência de casos recentes de explosão por vazamento de gás em sua comunidade próxima, um estudante propôs à equipe que criassem um dispositivo que pudesse alertar quando houver risco. Ao investigar, determinaram quantos acidentes como esse ocorreram na região, onde exatamente e como poderiam ser evitados.

Definição

Sem nenhum conhecimento técnico prévio, os alunos contactaram engenheiros e fizeram diversas pesquisas online para aprender como criar um detector de gás. Já tinham a ideia de que este dispositivo teria alertas sonoros e visuais, para aumentar a sua eficiência. Mais tarde, decidiram criar um aplicativo para notificar também digitalmente.

Ideação

Em seguida, foi feita uma lista de todos os materiais que seriam utilizados na confecção do aparelho e realizados estudos de mercado para garantir a aquisição de todas as peças necessárias, como luzes LED (componente eletrônico que emite luz submetida a um mínimo atual) e tela OLED (luzes que usam pixels auto-emitidos para formar imagens) para alertas visuais. E, antes de construir o protótipo, a equipe fez uma simulação digital no computador.

Protótipo

Além das luzes LED e da tela OLED, o protótipo utiliza outros componentes importantes. Para o alerta sonoro, escolheram a antena wireless (responsável por captar e emitir os sinais, bem como decodificá-los) e uma campainha (componente gerador de ruído). Tudo isso integrado ao protoboard com um Arduino Nano que é responsável por processar as informações e ativar alertas e enviar notificações.

Teste

Com o protótipo pronto, fizeram vários testes na cozinha da casa de um dos alunos. Eles colocaram um cilindro para concentrar o gás em sua extensão e o abriram para testar se o aparelho era de fato capaz de captar as variações do gás no ar. Às vezes alguma luz ou som não funcionava bem e com testes ajustavam cabos e outros detalhes até que tudo ficasse perfeito.