Contextualização

Energia Limpa e Desenvolvimento Sustentável são conceitos que andam juntos e são de enorme importância para garantir o nosso futuro no planeta Terra. Energia Limpa refere-se à energia que é gerada de maneiras que não liberam grandes quantidades de gases de efeito estufa para a atmosfera e que não contribuem de maneira significativa para a mudança climática. Isso inclui, mas não se limita à energia eólica, solar, hidroelétrica, geotérmica e nuclear. A energia nuclear é, por vezes, incluída por alguns especialistas devido à sua baixa emissão de carbono, embora existam outros problemas ambientais associados a essa fonte.

Desenvolvimento Sustentável, por sua vez, é o processo de desenvolvimento que atende às necessidades das gerações atuais sem comprometer a capacidade das futuras gerações de atenderem as suas próprias necessidades. Em outras palavras, é sobre encontrar um equilíbrio entre crescimento econômico, respeito ao meio ambiente e justiça social.

Energia e Desenvolvimento Sustentável estão inevitavelmente ligados. Precisamos de energia para alimentar nossos processos industriais, tecnologias, bens de consumo e transporte, que por sua vez, sustentam o nosso crescimento econômico e bem-estar. No entanto, as consequências ambientais e sociais da nossa dependência de combustíveis fósseis tornaram-se cada vez mais evidentes na última década, incluindo a poluição do ar, água e solo, a degradação do ecossistema, conflitos sócio-políticos e, acima de tudo, a ameaça da mudança climática.

Nossa sociedade está diante de um grande desafio: Como podemos garantir o crescimento econômico e o desenvolvimento, que são indispensáveis para melhorar as condições de vida de todos, sem destruir nosso planeta? A resposta está na Energia Limpa e no Desenvolvimento Sustentável.

Para aprender mais sobre este importante tema, recomendo que vocês leiam o artigo "Renewable Energy for Sustainable Development" disponível no site da ScienceDirect [aqui] assistam ao documentário "Before the flood" no [YouTube] e explore o site da International Renewable Energy Agency ([IRENA]

Atividade Prática

Projeto Mini-Gerador Eólico e Análise de Viabilidade

Objetivo do projeto

O objetivo deste projeto é que os alunos entendam como funciona um gerador de energia eólica (um dos tipos de energia limpa) e analisem a sua viabilidade em diferentes locais.

Materiais necessários

1. Papelão rígido
2. Palitos de churrasco
3. Rolamento pequeno
4. Fios de cobre esmaltados
5. Imãs pequenos de neodímio
6. LED
7. Solda
8. Estação de solda ou ferro de soldar
9. Espuma
10. Computador com acesso à internet para pesquisa
11. Dados climáticos do local onde o projeto será implementado
12. Material para apresentação (papel, cartões, etc)

Descrição detalhada do projeto

Os grupos serão formados por 3 a 5 alunos e terão uma semana para concluir o trabalho. Este projeto requer aproximadamente duas a quatro horas de trabalho por aluno, com ênfase na colaboração e no trabalho em equipe.

Primeiramente, os estudantes deverão construir um pequeno gerador de energia eólica utilizando materiais comuns que podem ser encontrados na maioria das residências. O objetivo é realizar um trabalho prático para entender como a energia eólica é gerada.

Depois de construírem o gerador, os alunos deverão encontrar dados climáticos para o lugar onde estariam considerando instalar um gerador eólico grande em uma situação da vida real. Utilizando esses dados, deverão fazer uma análise de viabilidade da utilização do gerador de energia eólica neste local.

Passo a passo detalhado

1. Pesquisar sobre como é o funcionamento de um gerador de energia eólica.
2. Desenhar o modelo do gerador no papelão, cortar as partes e montar utilizando os palitos de churrasco.
3. Enrolar o fio de cobre no palito, criando uma bobina. Este será o estator do gerador, onde o campo magnético será induzido.
4. Colocar os imãs de neodímio ao redor da bobina. Estes serão os ímãs permanentes que vão criar o campo magnético necessário para induzir uma corrente elétrica na bobina.
5. Conectar a bobina ao LED através da solda.
6. Testar o gerador soprando sobre as pás da turbina e observando se o LED acende.
7. Após construir o gerador, pesquisar dados climáticos para o local considerado e realizar uma breve análise de viabilidade de implantação de um gerador real.

Entregas do Projeto e Documento Escrito

Após concluir o projeto prático, os grupos deverão redigir um relatório detalhado em sua linguagem nativa apresentando todo o seu trabalho. O relatório deve conter as seguintes seções:

1. Introdução: Nesta seção, os estudantes devem contextualizar o porquê da importância da energia limpa e desenvolvimento sustentável, o funcionamento básico de um gerador de energia eólica e o objetivo do projeto.

2. Desenvolvimento: Nesta parte, os alunos devem relatar de maneira detalhada a construção do gerador de energia eólica, desde a aquisição dos materiais até o produto final. Em seguida, eles devem apresentar e discutir a análise de viabilidade com base nos dados climáticos, demonstrando que entenderam os fatores que influenciam na eficiência de um gerador de energia eólica.

3. Conclusões: Neste tópico, os alunos devem revisar os pontos principais abordados em seu relatório e descobertos durante a experiência, quais foram suas dificuldades, e as conclusões a que chegaram com relação à viabilidade da energia eólica em seu local de escolha.

4. Bibliografia: Aqui, os estudantes devem fornecer a lista completa de todas as fontes de informação que foram consultadas para a elaboração do trabalho.

Ao final do projeto, além do relatório, um membro do grupo deverá apresentar o projeto para a turma, explicando o processo de construção do gerador de energia eólica, a análise de viabilidade, e as conclusões do grupo.