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Biozono: curando as águas de San Mateo
Relato enviado pelo(a) Professor(a)
Miguel Angel Sandoval de la CruzEscola
Colégio San Mateo de Huanchor San Mateo, Huarochirí, Lima, PeruComposição da equipe do projeto
Ángel Jorge Vicharra Capcha, Diego Armando Hinojosa Garcia de Calderon, Jarib Wilfreso Enciso Almerco, Valeria de Fátima Orihuela Solano![](https://solvefortomorrowlatam.com/wp-content/uploads/2022/08/Prototipo-Biozono-Curando-as-aguas-de-San-Mateo-1-1.jpg)
Idade dos estudantes
15 a 17 anosOutras áreas de conhecimento
Ciências Sociais ou SociologiaDuração do projeto
Mais de um anoHabilidades socioemocionais
Colaboração, Comunicação, Criatividade, Pensamento críticoÁreas STEM
Ciências, Engenharia, Matemática, TecnologiaEmpatia: aprendendo com os valores e necessidades das pessoas
Objetivo do projeto, problema a ser resolvido e principais ações
O principal objetivo do projeto era descontaminar as águas de metais pesados do rio Millotingo em San Mateo, usando resíduos orgânicos como banana e casca de laranja para beneficiar os agricultores da região.
A principal questão que queríamos responder era como curar as águas do Rio Millotingo com cascas de banana e laranja usando a técnica de Biorremediação? O problema da comunidade era que suas águas estavam contaminadas por metais pesados como chumbo, cádmio e zinco, afetando suas lavouras. O desafio foi identificado por meio de entrevistas diretas com a comunidade, para avaliar como ela foi afetada por essa situação.
Biozono, nasceu da observação dos problemas ambientais da água, na comunidade de Parac Millotingo. Observou-se que rejeitos de mineração chegam ao rio, causando alterações no solo e em produtos agrícolas como alfafa, batata e oca. Um estudo de qualidade da água mostrou que ela contém metais pesados (chumbo, cádmio, zinco) acima dos níveis permitidos, o que indica que ela não é adequada para a agricultura. Como a água desse rio é necessária para a agricultura (principal atividade econômica e geração de produtos para consumo humano direto dos moradores de Parac, Millotingo), quando se encontram concentrações significativas em mg/l de metais, o rio produz doenças como como câncer. , segundo a OMS. Diante desse problema ambiental observado, podemos afirmar que é necessário implementar uma solução tecnológica alternativa que permita a recuperação ou remediação da água da comunidade. Nesse sentido, é necessário rever os padrões de qualidade da água. Este projeto vem trabalhando desde 2018 com vários colegas e vem se fortalecendo
Para planejar o projeto, foi necessário que o grupo se reunisse fora do horário de aula em um espaço de ciências chamado Clube de Ciências, onde os alunos analisavam e debatiam problemas em sua comunidade em equipe para resolvê-los por meio de propostas inovadoras. Identificamos o problema da contaminação da água saindo a campo para fazer observações e analisar o problema. Toda semana planejávamos o trabalho a ser feito em equipe. O projeto, portanto, foi uma construção coletiva, entre os alunos e eu.
Definição: entendendo melhor os desafios
Aprofundamento na questão e envolvimento da comunidade escolar e local
Foi possível perceber ao analisar o problema, buscando informações sobre o local, foram realizadas algumas entrevistas com as autoridades locais.
Até o momento, foi possível identificar o nível de contaminação por metais pesados em percentuais, por meio da análise da água do rio Millotingo. Foi possível adsorver esses resíduos utilizando a combinação de cascas de banana e laranja, que tem efeito de “cura com água”, verificando o resultado através de uma análise especial de pré e pós-tratamento da técnica.
Na primeira fase, onde foi curado em recipientes de 20 litros, foi possível formar os agricultores para a utilização desta técnica, sensibilizando-os e obtendo a sua aprovação e continuando a alargar o projecto a uma maior escala que prosseguiu o seu percurso em mais de 100 metros cúbicos, beneficiando 700 famílias agricultoras.
A comunidade escolar se envolveu através da motivação do clube de ciências “Joel Isidro Arce” para realizar um projeto em prol do meio ambiente, onde os alunos participaram com suas contribuições; pais no apoio financeiro e de gestão dando total apoio ao projeto.
A equipe da Biozono fundou o projeto no município de San Mateo, antes que as autoridades obtivessem financiamento para obter análise de água e mobilidade. A Comunidade Camponesa de San Mateo nos deu apoio para curar as águas.
Ideação: desenvolvendo soluções criativas
O desenvolvimento da solução
- Etapa 1: Observação – Foi identificada água contaminada por metais pesados, o que prejudica os agricultores que a utilizam para suas lavouras.
- Etapa 2: Análise da água – para experimentação e demonstração, 1 litro de água foi utilizado como amostra para análise nos laboratórios da UNALM. Os resultados mostraram a presença de metais pesados: chumbo 1.012 mg/l, Cádmio 2.016 mg/l, Zinco 3.120 mg/l, com valores acima dos limites permitidos pelo MINAM – OMS.
- Etapa 3: Buscar antecedentes e informações que sustentem este estudo, como artigos científicos e teses.
- Etapa 4: Recolha das cascas de laranja e banana, para desidratação à temperatura ambiente e obtenção do pó, em moinho manual.
- Etapa 5. Testes de desempenho do pó de banana e laranja: foram realizados 3 testes por tentativa e erro, de 5 gr/litro de água, 10 gr/litro e 20 gr/litro. No teste 1 foi possível adsorver 75%; no teste 2 99% e no teste 3 99% de chumbo, cádmio e zinco. Em cada teste, a verificação foi com análise da água medindo a quantidade de metais pesados, determinando o uso de 10gr. por litro de água para este projeto.
- Etapa 6: Processo de Cura em Água: O processo de bioadsorção inicia em 2 horas e completa seu máximo em 24 horas, a laranja contém pectina e mucilagem, a banana celulose e lignina, que, em contato com H2O, formam quelatos. Esses grupos funcionais possuem cátions e metais pesados possuem ânions; a interação que ocorre adere formando uma nova cadeia galacturônica, substituindo o acetato de etileno, hidroxila e carboxila por chumbo, cádmio e zinco, conseguindo a bioadsorção desses metais.
- Etapa 7: Verificação dos resultados: Após 24 horas, foi extraído um litro de água para levá-los ao laboratório da UNALM. Os resultados obtidos foram: (chumbo <0,001 mg/l.), (cádmio <0,005 mg/l (zinco 0,040 mg/l.), concentrações abaixo dos limites permitidos.
- Etapa 8: Análise dos dados percentuais: Para verificar o funcionamento, foram realizados 3 testes de bioadsorção combinando as cascas.
- Etapa 9. Conclusões: A combinação de cascas de laranja e banana, devido às suas propriedades químicas (compostas de pectina e celulose) obteve melhores efeitos, conseguindo reduzir os níveis de chumbo, cádmio e zinco. O uso de 10gr de pó de casca de banana e laranja por litro de água, é mais eficaz na absorção de metais pesados; o tempo de bioadsorção é mais efetivo em 24 horas, onde atinge seu máximo poder de absorção. Isso é comprovado com os resultados obtidos na experimentação e a escalabilidade do projeto é viável, pois a biozono funciona de um litro de água a mais de 100m³.
- Etapa 10. Implementação da alternativa de solução tecnológica
Inicialmente, cada família recebeu uma fonte de 20 litros e 200 gr. de pó de banana e casca de laranja para descontaminar a água de metais pesados.
Atualmente, 1.100 litros de água por 10 quilos de pó foram implantados em tanques.
Será implantado em uma lagoa de 100 m3, com o apoio de aliados estratégicos, onde cada família agricultora entregará 1 ½ kg de pó para execução em maior escala e será treinada para utilizar a técnica da biozono.
Protótipo: tornando as ideias tangíveis
A construção do protótipo
Embora outras investigações tenham sido investigadas onde as cascas foram utilizadas individualmente, a equipe da Biozono determinou uma fórmula própria para bioadsorção de metais, conseguindo utilizar a combinação de dois resíduos orgânicos: casca de banana e laranja, que geraram maior eficiência no processo de cicatrização. Esta nova receita foi selecionada por tentativa e erro; Várias combinações foram utilizadas e os melhores resultados foram obtidos com a combinação de 10 g de pó de concha por litro de água contaminada. Esta combinação tem um poder de adsorção de metal maior. Outro fator é o tempo máximo de bioadsorção dos metais em 24 horas. Os princípios científicos que sustentam os resultados são os antecedentes e artigos científicos realizados por outros pesquisadores que utilizam apenas 5 gramas de pó de uma única fruta e em 2 horas adsorvem metais.
- Etapa 11: Impacto
- Impacto ambiental da alternativa de solução tecnológica: Contribui para a recuperação de águas contaminadas com metais pesados
- Impacto econômico da alternativa de solução tecnológica: Contribui na manutenção da economia familiar e na comunidade através da comercialização de produtos agrícolas.
- Impacto social da alternativa de solução tecnológica: Contribui para o bem viver da comunidade, cuidando de toda a sua saúde e gerando compromisso nas pessoas com o cuidado com o meio ambiente.
Teste: colocando as ideias no mundo
Avaliação do processo e da solução desenvolvida
A cada mês o projeto foi avaliado em equipe, onde os erros foram corrigidos e o projeto foi aprimorado com a participação de todos os alunos.
Reflexões e práticas pedagógicas
O valor da participação no Samsung Solve for Tomorrow
Foi importante porque pude fortalecer minha prática pedagógica em ciência e pesquisa e, sobretudo, contribuir com novos conhecimentos para meus alunos.
Conquistas e avanços percebidos pelo(a) professor(a), ao longo do processo
Tendo encontrado uma solução para o problema da comunidade e claro, tendo ficado em segundo lugar no concurso Solve For Tomorrow.
Desafios enfrentados
O maior desafio foi demonstrar como a Biozono trabalha com meus alunos. O que mudaria no processo seria a demora que em alguns casos ocorria nas reuniões de equipe, quando alguns dos integrantes chegavam atrasados.
Aprendizados incorporados à rotina e prática do(a) professor(a)
O trabalho em equipe é essencial; Acho que é uma metodologia que agrega muito a tudo que um professor faz em sala de aula para gerar mais aprendizado STEM.
#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.
Conheça a Prática inspiradora relacionada
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Peru
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Finalista
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