Reaproveitamento da matéria orgânica para a produção de biogás

Objetivo do projeto, problema a ser resolvido e principais ações

O objetivo principal do projeto era reaproveitar os alimentos que fatalmente vão para o lixo, transformando essa matéria orgânica em biogás e biofertilizante. O biogás seria aproveitado para uso no fogão da escola, o biofertilizante seria usado na nossa horta e parte dele vendido na comunidade escolar gerando renda.

Esse projeto começou como continuidade de outro projeto, o JADes, que trabalha com a questão do desperdício de alimentos na escola e tem como objetivo diminui-lo. Vendo esses alimentos descartados, oclube de ciências TESLA  resolveu dar um destino mais adequado. Dentro das pesquisas realizadas, encontraram o biodigestor e a partir desse movimento surgiu a ideia de construir um biodigestor caseiro, que além de transformar a matéria orgânica em biodigestor e biofertilizante estava alinhado a um dos ODS –  produzir energia limpa e renovável.

O projeto foi ideia dos jovens, que então me procuraram. ​​As ações foram planejadas partindo de uma pesquisa para escolher o melhor modelo de biodigestor a ser construído. Uma das referências utilizadas foi um artigo da Química Nova na Escola. Ainda temos esse protótipo até hoje. A partir daí, fomos verificando a viabilidade desse protótipo e vimos depois, já com a parceria formada com a Empresa 2E, que esse não era o mais viável. Assim chegamos no Biodigestor Caseiro que temos hoje. Mas para isso ainda passamos por muitas pesquisas relacionadas a que tipo de matérias melhores se encaixavam na proposta e com menor custo possível. Nessa fase entra o aporte financeiro oferecido pelo Clayss, que nos ajudou a comprar todo o material necessário para a construção dos dois biodigestores que temos atualmente.

https://www.youtube.com/watch?v=2FWBWkA5uT4

Acesse os materiais e referências usados pelo(a) professor(a)

Aprofundamento na questão e envolvimento da comunidade escolar e local

 Essa ideia surgiu primeiramente para suprir a demanda da nossa escola, mas durante o desenvolvimento se observou que se ele fosse construído com materiais de fácil acesso poderia ser replicado em outras escolas e até nas casas dos alunos. 

A participação da comunidade foi direta e constante. Tivemos o apoio de toda a comunidade escolar, pois esse projeto dependia da diminuição do desperdício, já que o biodigestor comporta um máximo de 2 kg de alimentos por dia Contamos com o apoio das merendeiras que separavam essas sobras para serem reaproveitadas. Em contrapartida, lançamos um livro de receitas para o reaproveitamento de sobras de alimentos e disponibilizamos para toda a comunidade escolar.  

Contamos com o apoio da empresa 2E – Eficiência Energética que nos doou um Biodigestor Comercial e nos deu mentorias. O Clayss que nos deu um aporte financeiro e mentorias pela participação no Projeto Escolas Solidárias no Brasil. Tivemos apoio de muitos comerciantes locais.   

O desenvolvimento da solução

1ª etapa: consistiu em um aprofundamento teórico sobre os principais assuntos a serem abordados ao longo do projeto, tais como:

• Pesquisa sobre modelos de biodigestores;
• Pesquisa sobre etapas da biodigestão anaeróbica;
• Poluição e doenças transmitidas pela poluição do ar;
• Efeito estufa;
• Funções Iinorgânicas;
• Reações químicas.
• Comportamento dos gases.

O estudo teórico pode ser feito em livros de ensino médio, em obras literárias específicas ou em artigos científicos disponíveis em sites de divulgação acadêmica (Scieo, Lilacs, Web of Science e Periódicos CAPES). O tempo estimado para essa etapa é de 8 aulas.

2ª etapa: pesquisa sobre os melhores materiais a serem utilizados na montagem de um biodigestor caseiro, pensando na praticidade e no baixo custo dos materiais (dando preferência a materiais reutilizáveis). O tempo estimado para essa etapa é de 8 aulas.

3ª etapa: montagem do biodigestor caseiro utilizando os materiais escolhidos, vendo as possibilidades mais viáveis de construção do protótipo, sempre tomando o cuidado de manter todas as conexões bem vedadas. O tempo estimado para essa etapa é de 20 aulas.

4º etapa: montagem do protótipo

5ª etapa: para o preparo da trape usamos uma solução de hidróxido de cálcio 20%. O mais recente que utilizamos para esse sistema foi um suporte de filtro de água de parede. Ela tem a função de capturar os gases carbônicos e ácido sulfídrico produzidos na biodigestão.

6ª etapa: com o protótipo pronto, chega o momento de ativação: precisamos de bactérias anaeróbicas  e as encontramos em esterco de vaca. Para isso é preciso ir a um curral e pegar esse material bem fresco. Complete o biodigestor com água, adicione o esterco e em seguida as sobras de alimentos. O tempo estimado para essa etapa é de 6 aulas.

7ª etapa: a alimentação do biodigestor tem que ser diária, e no caso deste ter a capacidade de 200 L recomenda-se no máximo 1 kg de comida por dia. Essa etapa se estende por todo período de manutenção dos protótipos.

8ª etapa: para o monitoramento com a plataforma arduino se faz necessário os seguintes sensores: temperatura, detecção de gás metano e medidor de pH.

9ª etapa: fase de testes utilizando o primeiro protótipo, observando o que deu certo, fazendo ajustes e pensando o que corrigir para a construção de um segundo protótipo. Essa etapa se estende por todo período de desenvolvimento dos protótipos e paralelamente ao possível segundo protótipo.

A construção do protótipo

Temos dois biodigestores em teste em nossa escola. Quando finalizarmos, queremos replicar esse modelo em escolas e nas casas de pessoas que se interessem por essa tecnologia.

Avaliação do processo e da solução desenvolvida

No processo de avaliação foram considerados:

• Frequência dos estudantes, recomendando-se participação mínima em 75% do total de encontros;
• Apresentação de seminários temáticos;
• Elaboração de relatórios e artigos;
• Capacidade de comunicação em público;
• Proatividade na resolução de problemas que surjam ao longo da prática educativa;
• Apresentação do trabalho em eventos científicos, na escola, feiras de ciências externas e concursos.

Acesse os materiais e registros do grupo