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Finalista 2023
Peru
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#Sociedadejusta

Projeto estudantil garante mais produtividade e segurança na lavagem do café

Saindo das quatro paredes da escola até as comunidades agrícolas próximas, a equipe desenvolveu uma máquina para lavar café.

Professor(a)

Foto de James Padilla Guevara
James Padilla Guevara

Escolas

 Colégio de Alto Desempenho do Amazonas

Nome do projeto

Mecanização da lavagem do café

Áreas STEM

Ciências, Engenharia, Matemática

Outras áreas de conhecimento

Sociologia

Na comunidade de Nuevo Chirimoto, no Peru, a principal atividade econômica é a produção e comercialização de café, realizada principalmente por famílias, de forma manual, com muito trabalho e sem muita intervenção tecnológica. Para facilitar o processo, aumentar a produção e garantir maior segurança, uma equipe de estudantes locais criou uma forma de mecanizar o trabalho, com uma máquina que despolpa o café, sacode, limpa bem com água pura e retira pronto para secar. A inovação foi finalista da 10ª edição do Solve for Tomorrow no país.

Os estudantes tinham 15 anos e cursavam o 3º ano, que é o ano de ingresso nos “Colegios de Alto Rendimiento”  (COAR). Quando o professor James Padilla, mediador deste projeto, entrou nas aulas para convidar todos a participarem do Solve for Tomorrow, a aluna Angeli Tatiana decidiu formar uma equipe com os colegas. “Muitos têm parentes agricultores que trabalham com café e o avô de duas estudantes sofria de artrose. Então, queriam encontrar uma forma de evitar que ele adoecesse e permitir que continuasse trabalhando, que é o que ele quer”, lembra o educador.

As netas desse potencial “cliente” são Tatiana e Katty, que conseguiram a participação de um importante aliado: o tio, que também é agricultor e engenheiro industrial. A família avalia que o avô sofre com essas dores devido a décadas de trabalho na lavoura, com má postura e grande esforço físico. “Mas vimos a necessidade não só da família, mas de toda a cidade. Concluímos que uma máquina para mecanizar a lavagem do café poderia ser benéfica para toda a comunidade, já que poderiam compartilhá-la, talvez alugar para outros agricultores que não têm a possibilidade de comprar um para si”, avalia Padilla.

Segundo o educador, as estatísticas consideradas no projeto mostram que há cerca de 500 famílias produtoras da região, das quais 30 foram entrevistadas, por limitações de tempo e internet. “Vimos que os idosos permanecem na localidade, com a agricultura, enquanto os mais jovens às vezes migram para cidades maiores para estudar ou trabalhar. Portanto, nosso propósito foi ajudar esses avós”, declara.

Design thinking ajudou a estruturar o projeto

James Padilla é professor de tecnologia na escola. Com formação em Engenharia de Sistemas de Produção, começou a lecionar em 2017. Hoje, ministra aulas de robótica, aplicativos mobile, design gráfico e Arduino, entre outros. Ele destaca que na escola já se estudam metodologias STEM e principalmente no terceiro ano são indicadas as cinco fases da trilha de projetos: Empatia, Definição, Ideação, Protótipo e Teste. “Eles queriam fazer logo a máquina, mas eu disse a eles que essa era apenas a quarta etapa. Então, avançamos em cada etapa no seu tempo”, lembra. Para ele, seguir esse caminho foi importante para dedicar o tempo necessário à busca e para que pudessem focar não apenas no resultado, mas também desenvolver o pensamento crítico e outras habilidades durante a pesquisa.

Acho que a experiência nos ensinou a importância da experiência do usuário, além de seguir à risca um design inicial. Não podemos pensar na máquina isoladamente, mas sim no dia a dia de quem vai utilizar usar”, acredita Padilla

O tio aliado já tinha feito uma máquina parecida antes, mas era muito grande, industrial e eles mudaram isso também. “Tendo em conta esta referência e com a ajuda do tio, os estudantes melhoraram o protótipo e fizeram um mais pequeno para poder ser transportado em uma caminhonete normal”, explica. Ele também foi importante para informar especificações dos materiais necessários à construção.

Com a mecanização, a lavagem é muito mais rápida

Os agricultores podem colocar café em uma parte do protótipo em forma de funil. Com um motor acoplado, a máquina gira o café, movimentando os pólos e as hélices em seu interior. O movimento, aliado ao impacto da água que sai do jato, garante uma lavagem eficaz do fruto. Veja mais detalhes dessa operação no vídeo abaixo:

Por fim, testando a capacidade da máquina, conseguiram estimar que é capaz de lavar mil quilos por hora. Manualmente, esse processo leva aproximadamente quatro vezes mais tempo. “Com a máquina, você também tem muito mais controle, pois quando se lava manualmente em uma malha, os grãos de café inevitavelmente se perdem”, acrescenta o educador.

O protótipo foi entregue às familias dos estudantes que apoiaram o desenvolvimento desde o início e, ainda, adquiriram todos os materiais necessários. “É uma solução que não é muito cara, se comparada às opções disponíveis no mercado. Gastamos apenas 3.200 soles, ou seja, 845 dólares”, relata. O professor explica que, em outros países, uma máquina como essa custa cerca de 6 mil soles (ou 1.600 dólares) e, no Peru, é muito difícil encontrar o equipamento à venda. O investimento inicial compensa com o tempo: a vida útil estimada é de 20 anos e a máquina pode ser alugada para outros produtores, já que a lavagem do café normalmente não é uma demanda diária. A família dos estudantes inclusive já aluga para outros agricultores próximos.

O professor acrescenta que era importante ter conhecimentos em Economia: “Achamos que há potencial de vendas para essas máquinas, já que há um boom no mercado de café. Fizemos pesquisas e vimos que conseguiríamos vender cerca de 100 máquinas por mês.”

Os estudantes ainda têm dois anos de estudos até ao final da escolaridade obrigatória e continuam com o objetivo de aperfeiçoar este projeto. “O que queríamos agora é expandir as entrevistas a mais pessoas e o prefeito prometeu que vai colocar uma antena por perto para que os estudantes tenham internet e possam fazer os inquéritos de forma mais rápida e online”, afirma. Além disso, segundo ele, a máquina pode ser alterada para atender diferentes necessidades, em tamanho e capacidade, por exemplo, e pode ser utilizada em outros países, como Brasil e Colômbia, que também têm destaque nessa produção.

Segundo o professor, chegar aos finalistas do Solve for Tomorrow serve de inspiração para a comunidade escolar. “Muitos estão entusiasmados em poder se inscrever este ano com mais projetos. O programa nos dá mais do que às vezes imaginamos, principalmente aos jovens”, declara.

Foco na prática!

Confira no guia do professor como criar uma máquina para mecanizar a lavagem do café:

Empatia

No início, o professor organizou os papéis de acordo com suas afinidades. Angeli Tatiana era a líder, Leonel era responsável pela engenharia, Katty era responsável pela pesquisa e Merly era responsável pela escrita e apoio dos três. Como a economia local é baseada na produção e comercialização de café, os estudantes observaram os desafios que enfrentam no campo.

Definição

Como não havia internet na zona rural da cidade, os estudantes foram até as comunidades com pesquisas em papel para conversar com os agricultores e entender melhor os desafios locais. Descobriram que uma etapa que demorava e cansava os trabalhadores era lavar o café. Fazer isso manualmente pode significar carregar pesos, ter que adotar posições desconfortáveis ​​e perder muito tempo.

Ideação

A partir do conhecimento compartilhado por um aliado (tio de duas estudantes, que também é agricultor e engenheiro industrial), a equipe adaptou as informações de acordo com os processos STEM e Design Thinking, aprendidos na escola, como a criação de um Tela.

Protótipo

Para construir a máquina, primeiro fizeram um esboço. Depois, adquiriram materiais, como ferro para a base do protótipo. Posteriormente, esse metal foi cortado e unido a outras peças por soldagem, seguindo o modelo. No planejamento, introduziram alterações na ideia inicial; principalmente no tamanho e tornando a parte de lavagem mais fechada do que se pensava. Essas melhorias tornaram a máquina mais segura e fácil de transportar.

Teste

Foram realizados diversos testes com a máquina vazia para descartar erros na construção, antes da pintura. Quando a criação ficou pronta, a equipe fez mais testes com café. Ao final do projeto, o professor mudou a organização das funções para que todos pudessem responder a qualquer aspecto do projeto, em preparação para o pitch do Solve for Tomorrow.

#Agenda

O Solve for Tomorrow está presente em vários países da região.

O programa segue um cronograma e regras específicas de acordo com a realidade de cada local. Visite o site do seu país.

Confira a data de anúncio dos finalistas de 2024.

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