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  • CONSTRUO DE UM BIODIGESTOR DIDTICO PARA A ESTAO CINCIAS DO PARQUE TECNOLGICO DE ITAIPU, VI CAIM 2018

    Flvio Ferreira Freitas1, Andreia Cristina Furtado

    2 y Ana Letcia Yegros Cuevas

    3

    1 Grupo de Excelncia em Gerao Termoeltrica e Distribuda Universidade Federal de Itajub

    Av BPS 1303, Pinheirinho, Itajub MG, 37.500-903, Brazil. E-mail: flaviofereirafreitas@gmail.com

    2,3

    Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Territrio Universidade Federal da Integrao Latino-Americana

    Avenida Slvio Amrico Sasdelli, Vila Residencial A, Foz do Iguau PR, 85866000, Brasil E-mail: andreia.furtado@unila.edu.br E-mail: cuevasana5514@gmail.com

    RESUMO

    Este trabalho apresenta a construo de um biodigestor didtico para a produo de biogs a ser utilizado na Estao Cincias - Parque Tecnolgico de Itaipu, para alunos da educao bsica e ensino fundamental. Os biodigestores produzem biogs mediante ao de bactrias anaerbias que realizam a digesto de dejetos, tais como, resduos alimentcios, matria orgnica decomposta, etc. Alm do biogs, outro subproduto da digesto anaerbia o biofertilizante, usado na agricultura como substrato rico em nutrientes para plantas e vegetais. O objetivo final deste trabalho obter um modelo de biodigestor padronizado, o qual no ser usado para produo em larga escala, seno, como modelo experimental de bancada, fomentando o conhecimento, a tecnologia e o ensino das energias renovveis nos distintos ambientes.

    Palavras-chave: Experimental; Ensino-Aprendizagem; Batelada.

    Marce 02Sello

  • 1. INTRODUO

    A energia obtida da biomassa vem se destacando cada vez mais no mbito industrial e

    tambm no rural. Atualmente, a maior parte da energia gerada da biomassa resultado da queima

    direta de matria orgnica em usinas termeltricas, segundo [1].

    O biogs, produzido a partir da digesto anaerbia considerado um processo renovvel,

    limpo e permite reutilizar a biomassa in natura para gerar energia. Alm do gs gerado no

    processo, tem-se como subproduto o biofertilizante que pode ser utilizado na agricultura como

    fertilizante natural.

    Atualmente existem vrias tecnologias para o tratamento de dejetos e gerao de energia,

    porm, uma opo que se mostra mais vantajosa e de fcil construo so os biodigestores

    anaerbicos. Esses biodigestores operam atravs de um sistema natural que aproveita a digesto

    anaerbica das bactrias para produzir biogs e biofertilizante a partir de resduos orgnicos.

    Tanto o biogs quanto o biofertilizante tm sido muito utilizados pelas famlias das zonas

    rurais, principalmente, para suprir suas necessidades energticas, onde o biogs utilizado para

    aquecimento, iluminao ou at mesmo em motores para gerar eletricidade, e o biofertilizante

    usado para abonar o solo, conforme [2].

    De acordo com [3], o aproveitamento do biogs para gerao de energia trmica e eltrica

    a partir da biomassa residual um fator de suma importncia para a descentralizao da gerao

    de energia e renda. Assim, h um forte impacto na economia local causada pelo desenvolvimento

    energtico devido produo de energia atravs do biogs.

    A gerao de energia deve ser medida em quilowatt hora, qualidade ambiental e

    desenvolvimento microeconmico local. Com isto, h um ganho indireto com a reduo do

    contedo orgnico e com isto seu potecial poluente ao passo que gera biogs com razovel

    contedo energtico.

    A carga orgnica proveniente da gerao de dejetos animais provocam passivos

    ambientais, tanto no que diz respeito emisso de gases poluentes atmosfera, como a

    contaminao do solo conforme [4].

    Logo, a produo de biogs um modo de reaproveitar os dejetos que podem contribuir de

    forma positiva desta maneira, nos meios socioeconmico e ambiental, fazendo uso de toda matria

    gerada dentro de nossas prprias casas para a produo de gs combustvel.

    Marce 02Sello

  • O objetivo principal do projeto est na popularizao das cincias, atravs da dinamizao

    de formas alternativas de produo de energia limpa e sustentvel.

    Desta forma, construiu-se em parceria com a Estao Cincias um prottipo de um

    biodigestor em escala de bancada para demonstrar essa forma alternativa de transformao de

    energia.

    Alm disto, uma cartilha foi desenvolvida com o intuito de facilitar o processo de ensino

    aprendizagem das crianas a partir de uma histria didtica e ilustrativa.

    Segundo a Lei de Diretrizes e Bases da Educao Nacional (LDB 9.394/96), em seu artigo

    30, inciso I, um dos princpios do ensino garantir a igualdade de condies para o acesso e

    permanncia na escolar.

    De acordo com [5], uma maneira de garantir a permanncia do aluno na escola e permitir a

    continuidade de seus estudos est na construo de formas de aprendizado que d o impulso

    necessrio para que o aluno adquira o conhecimento de modo satisfatrio. Isto pode ser feito com

    a elaborao de cartilhas.

    Desta maneira, a cartilha pretende promover a divulgao da cincia, principalmente no

    que diz respeito a uma forma alternativa de produo de energia atravs de biodigestores.

    2. FUNDAMENTAO TERICA

    Consoante [6], atualmente j existem disposio da educao diversas estratgias de

    ensino que podem desencadear um melhor aproveitamento no aprendizado do aluno. Estas novas

    atividades permitem que o aluno possa interagir de forma mais efetiva saindo do ambiente terico

    abordado pelo professor em sala de aula e a partir de livros didticos.

    Desta maneira, o aluno deixa de ter uma postura neutral para de forma crtica abordar os

    novos conhecimentos, podendo ele discordar e discutir o que lhe ensinado interagindo no

    somente como aluno, mas tambm como pesquisador.

    A escola possui um papel de destaque na formao crtica do aluno, e isto, faz da escola

    um ambiente que deve ser transdisciplinar. A educao que prepara o aluno para o futuro deve ser

    problematizada e abordada criticamente possibilitando a construo de novos conhecimentos. Esta

    preparao no deve ser linear e deve abordar distintas estratgias e mtodos para o melhor

    desempenho do aluno no processo de ensino aprendizagem.

    Este ambiente pouco inovador traz insatisfao e desmotivao, gerando um bloqueio na

    aprendizagem ou mesmo o xodo de alunos das escolas. Para isto faz-se necessrio aulas

    Marce 02Sello

  • prticas relacionadas aos contedos tericos no ensino, com o intuito principal de atrair a ateno

    dos alunos e impedir que o ambiente escolar se torne montono, cansativo e de enfado em

    concordncia com [7].

    Com isto, uma abordagem prtica no ambiente escolar no serve apenas para romper as

    barreiras tradicionais da metodologia de ensino, mas tambm como forma de contribuir para o

    desenvolvimento cientfico e tecnolgico do pas de acordo com [8].

    Outro fator de suma importncia e que deve ser destacado a interao entre a

    universidade e o ambiente escolar que basicamente um dos pilares da extenso universitria.

    Esta interao cria no aluno novas perspectivas e faz com que o sonho de estudar em uma

    universidade no seja apenas para os mais abastados social e economicamente.

    O processo de ensino-aprendizagem como j visto na histria no linear e muito menos

    contnuo. Desta forma, a propiciao das prticas nos ambientes escolares permitindo ao aluno

    rever a partir de outras perspectivas o contedo terico abordado em sala de aula pode auxili-lo

    no completo entendimento do tema. Assim, o aluno pode relacionar as informaes, criar suas

    prprias concluses e o professor pode retomar o tema j abordado a partir de um novo ngulo

    conforme [9].

    Desta maneira, o projeto possui esta funo de levar ao ambiente escolar por meio de

    aulas prticas a disseminao do contedo de cincias relativo formas alternativas de produo

    de energia.

    Com isto, uma das estratgias de ensino de cincias deve dar-se por meio de aulas

    prticas como em laboratrios, ou mesmo a partir do desenvolvimento de materiais didticos que

    contribuam para a concretizao do contedo.

    O biogs uma cincia que possui um vasto campo de estudo e imprescindvel que os

    alunos dentro do ambiente escolar, tenham contato com as formas alternativas de produo de

    energia.

    O biogs produzido pela degradao de resduos orgnicos em condies anaerbicas

    basicamente constitudo de metano (CH4). Historicamente, os biodigestores foram desenvolvidos

    na ndia, onde em 1970 j existiam em torno 2500 instalaes em uso e destinadas para a

    produo de gs e tambm de adubo consoante [10].

    A intensificao do uso do biogs ocorreu particularmente durante a Segunda Guerra

    Mundial na Alemanha e com o tempo em toda a Europa com a escassez de recursos energticos.

    Marce 02Sello

  • A temperatura normal de operao das bactrias fermentativas oscila entre 30 e 60C. Em

    regies de climas frios so necessrios, em muitos casos, o uso de isolantes trmicos nas cmaras

    ou mesmo a utilizao de aquecedores para alcanar maiores nveis de produo.

    O gs produzido pela decomposio anaerbia possui basicamente de 55 70% de

    metano (CH4), 25 a 45% de gs carbnico (CO2) e pequenas quantidades de outros gases, tais

    como o cido sulfdrico (H2S), que alm de possuir um odor forte caracterstico de ovo podre

    possui um alto poder de corroso segundo [11].

    O poder calorfico do gs produzido varia de 5200 a 6700 kcal/m3, o que pode ser

    relativamente baixo, quando comparado ao gs natural (9600 kcal/m3) ou GLP (11960 kcal/m

    3), ou

    consideravelmente mais alto quando compa

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