ENERBIO - RESULTADOS DO GRUPO APLIEN

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1 ENERBIO - RESULTADOS DO GRUPO APLIEN Bruna M. Konkewicz Universidade Regional de Blumenau FURB, Departamento de Engenharia Elétrica Rua São Paulo, Blumenau Santa Catarina Luiz H. Meyer Universidade Regional de Blumenau FURB, Departamento de Engenharia Elétrica Rua São Paulo, Blumenau Santa Catarina Marcello Pessoa - Universidade Regional de Blumenau FURB, Departamento de Engenharia Elétrica Rua São Paulo, Blumenau Santa Catarina Paulo R. Brandt Universidade Regional de Blumenau FURB, Departamento de Engenharia Elétrica Rua São Paulo, Blumenau Santa Catarina Resumo: O projeto ENERBIO- Energia da Transformação estimulado pelo Ministério de Ciência e Tecnologia através do FINEP Financiadora de Estudos, juntamente com um grupo de professores da Universidade Regional de Blumenau FURB, em articulação com escolas de Ensino Médio. Criada, então, a conexão entre a Universidade e escolas para se desenvolver e cultivar no Ensino Médio a curiosidade pelas ciências, pelas engenharias e pelo pensamento criativo entre os alunos. No presente trabalho se detalham os diálogos entre o ensino tecnológico e médio, as ações que foram tomadas durante o projeto e os respectivos resultados, possibilitando a integração intra e inter instituições e seus respectivos docentes e alunos. Obtendo-se assim a difusão da engenharia como área de conhecimento e de formação profissional voltada ao atendimento de demandas da sociedade.. Palavras-chave: integração engenharia ensino médio, energia da transformação, resultados. 1. INTRODUÇÃO AO PROJETO ENERBIO O desenvolvimento do Projeto ENERBIO teve a origem na idéia de que o procedimento de ensino aprendizagem, em qualquer nível, deve produzir significados. Podendo se obter resultados através de estratégias que envolvam o processo de observação de uma realidade concreta, a reflexão teórica, e então um retorno para a experiência concretizada para compreendê-la e até mesmo para se fazer uma intervenção, pois a ciência é exata mas não é significado de que todo o procedimento exercido na prática funcione de primeira mão. As atividades práticas permitem que o aluno exerça o

2 raciocínio e a criatividade. Eles ficam motivados a fazer outros experimentos estruturados ou até mesmo pesquisar e desenvolver alguma solução para algum problema real ou algum aprimoramento. E este projeto viabilizou este resultado de reflexão-ação. A metodologia global que sustentou a proposta do projeto ENERBIO se organizou a partir de dez etapas distintas, desenvolvidas pelos Grupos de Trabalho que se articularam entre si, como demonstra a Figura 1. Figura 1- Caracterização da proposta do Projeto ENERBIO 2. GRUPO APLIEN GRUPO DE PRODUÇÃO E APLICAÇÃO DE ENERGIA O grupo Aplien teve como objetivo auxiliar as escolas nas atividades de operação e manutenção das unidades móveis de geração de energia elétrica utilizando o biocombustível produzido em outro projeto na FURB, no ProBio e na identificação do melhor local para utilização da energia elétrica gerada. Devido a geração de energia e o biodiesel estarem relacionados, estabeleceu-se ligações de atividades para os clubes de ciências como: pesquisas sobre os resíduos que são produzidos na fabricação do biodiesel, como a utilização do glicerol (resíduo) para a produção de sabonete líquido ou barra e os propósitos de utilização e funcionamento de um gerador. As atividades permitiram que esses alunos dos clubes de ciências identificassem as formas de pesquisas

3 que podem ser utilizadas, que práticas envolvendo conhecimentos teóricos não são impossíveis e difíceis como a maioria costuma considerar. Eles puderam desenvolver formas de ajudar a comunidade e até mesmo em casa, além de desenvolverem a habilidade de identificação e resolução de problemas. Por meio dos, clubes tiveram a oportunidade de repassar isso para a comunidade escolar, apresentando resultados de suas pesquisas e experiências práticas, com a realização de mostras científicas nas escolas. E essa oportunidade não só auxiliou numa melhor compreensão dos fundamentos estudados no ensino médio, como formou esses requisitos, hoje, fundamentais que compõem o perfil do engenheiro do futuro CONCEPÇÃO METODOLÓGICA UTILIZADA PELO GRUPO APLIEN Após a análise de cada projeto de cada escola participante do Enerbio, o grupo Aplien se organizou da seguinte forma: 1. Aquisição de cinco sistemas geradores de energia de 15 kva cada; 2. Definição do projeto de instalação destes equipamentos em cada escola envolvida no projeto Enerbio; 3. Promover dois Mini-Curso de Energia e Meio Ambiente com carga horária de 4 horas cada. Dentro dos Mini-Cursos será realizado alguns experimentos práticos envolvendo os alunos, para a melhor compreensão da matéria abordada; 4. Usar o biocombustível para operação dos sistemas geradores de energia; 5. Fazer dosagem progressiva das misturas diesel/biodiesel como combustível dos grupos geradores; 6. Construção do abrigo para o gerador; 7. Instalar unidades móveis de geração de energia elétrica; 8. Promover um Simpósio para cada clube de ciências separadamente, demonstrando como operar o gerador, ressaltando as normas de segurança que devem ser aplicadas, incluindo aspectos da NR O GERADOR O gerador adquirido (figura 2) foi produzido pela empresa Branco, do Paraná. Formou-se uma parceria pois o gerador comum, produzido pelos mesmos, feito para funcionar a partir do abastecimento de gasolina ou diesel. Foram feitas pequenas

4 alterações pela empresa que para permitiram o seu funcionamento com uso de biodiesel, primeiramente em mistura. Mantivemos contato permanente com a empresa, a fim de analisar o rendimento, em diferentes proporções, e quem sabe futuramente render um melhoramento deste gerador e futuramente vir a abastecer o mercado com o produto. Conseguiu-se operar o gerador com biodiesel a cem por cento. O gerador é responsável por transformar qualquer tipo de energia (mecânica, química, etc.) em eletricidade. No caso do projeto foram adquiridos geradores químicos. A utilização deste, geralmente ocorre durante períodos onde não apresentam energia e não há nenhum outro meio de se produzir. Ele tem o propósito de ajudar a dar manutenção das atividades desenvolvidas ao decorrer do dia. A segunda utilização é para poupar energia vinda da rede, consequentemente obtendo uma redução na conta de luz. O gerador pode ser usado todos os dias por um período de 3 horas consecutivas ou em dois períodos de 2 horas cada. Figura 2 Mini-gerador de energia movido a biodiesel 3.1 CARACTERÍSTICAS DO GERADOR Os dados técnicos que compõem o gerador é especificado nas figuras 3 e 4.

5 Figura 3 Dados Técnicos genéricos Figura 4 Especificações Técnicas

6 3.2 TESTES REALIZADOS O primeiro ensaio realizado com o biodiesel gerou problemas ao gerador. A qualidade do biodiesel é de extrema importância para um bom desempenho do gerador. Na primeira vez o ensaio causou o entupimento do filtro, pois o biodiesel produzido estava em estado pastoso (gel) depois de 48 horas. Assim desmontamos o gerador, limpamos o filtro, e rodamos com diesel para limpar o gerador. A modificação de fase decorreu devido ao uso de etanol. Para solucionar o problema foi agregado ao gerador um tanque, abastecido de diesel. Ao ligar o gerador este tanque contendo diesel estava com a válvula aberta, abastecendo assim o gerador e fazendo ele partir. Após a partida a válvula do diesel era fechada, e deixava o gerador funcionando com o seu próprio tanque contendo biodiesel. Próximo a ser desligado a válvula do tanque do gerador era desligada e a do diesel aberta novamente, para que ele limpasse os vestígios do biodiesel contido no gerador, evitando assim um possível entupimento do filtro. Por final, com mais alguns estudos feitos para descartar o uso do tanque auxiliar, começamos uma nova produção de biodiesel, trocando o etanol por metanol e melhorando o índice de acidez do óleo de fritura. Desta forma evitando o entupimento do gerador, e o perfeito estado de funcionamento. 3.3 PREPARAÇAO DOS ALUNOS No ano passado (2012) foram dados dois mini-cursos aos alunos do clube de ciências dando um embasamento teórico do projeto e da geração de energia. Este ano foi colocado a mão na massa. Os alunos tiveram que se aprofundar nas leis básicas da física que envolvem o funcionamento do gerador. Pesquisaram o processo que ocorre no gerador, como ele converte a energia química em energia elétrica, como é calculado a quantidade de energia gerada e quanto custaria em kw/h. Após o aprofundamento os alunos foram colocados a frente do gerador, fazendo-o funcionar, aluno por aluno. A oficina de geração de energia foi aproveitada para fazer as filmagens que foram utilizadas no manual virtual. O manual virtual é um vídeo na qual os alunos tem acesso, neste vídeo é detalhado passo a passo do procedimento a ser exercicido para o ligamento do gerador até o desligamento. Então além de um manual escrito eles tem acesso a um vídeo explicativo. 4 OS PROJETOS DAS ESCOLAS Cada escola, no início do projeto, teve que pensar em um propósito: aonde o gerador seria utilizado, levando em conta sua capacidade, e seu principal objetivo, que é auxiliar seja em algum momento de emergência (falta de energia) ou para cooperar na economia de energia. Foram 4 projetos aprovados, sendo eles pertencentes as escolas: EEB Hercílio Deeke, EEB Governador Celso Ramos, EEB. Valério Gomes e ETEVI. EEB Hercílio Deeke A escola propôs a utilização do gerador para alimentar as lâmpadas do ginásio. O gerador é utilizado apenas no período noturno.

7 EEB Governador Celso Ramos A proposta foi de alimentação da sala de computadores onde todos os alunos da escola utilizam. EEB Valério Gomes Também tiveram como proposta a alimentação da sala de computação da escola. ETEVI - O gerador terá como função, acionar as luzes de emergência da biblioteca central quando houver falta de luz. As escolas terão a orientação de ligar o gerador periodicamente, para que haja a regularidade de operação e geração da energia e consumo do biodiesel e renovação deste, como também a correta manutenção do equipamento mesmo que não haja interrupção da energia. 5 INSTALAÇÃO ABRIGO Como o gerador é instalado na parte exterior das escolas, foi feito um projeto de abrigo (figura 5) para o gerador. O abrigo além de proteger o gerador de possíveis eventos naturais: chuva, poeira, etc. Também vai ajudar a direcionar o barulho feito pelo gerador e até mesmo reduzir o barulho. Figura 5 Planta proposta do abrigo do gerador

8 6 CONSIDERAÇOES FINAIS Com esse projeto conseguimos realizar o objetivo de difundir, entre os alunos, a engenharia como área de conhecimento e de atuação profissional voltada ao atendimento de demandas da sociedade. Que nós engenheiros e futuros engenheiros precisamos buscar novos meios, cada vez mais eficientes e menos agressivos ao meio ambiente, reutilizar os resíduos que geramos e minimizar impactos e menores desperdícios. E que para isso requer pesquisa, motivação e determinação para realizar o trabalho e que mesmo que a ciência seja exata não significa que não irá ocorrer alguns problemas no meio do caminho. Os alunos envolvidos no projeto tiveram uma melhor compreensão dos princípios básicos da química, física, matemática, após incorporarem a prática e a reflexão científicas no que foi estudado em sala. Puderam compreender como hoje é gerado energia para atender a demanda e conseguiram visualizar o projeto num todo, enxergaram o porque do propósito de gerar energia de uma forma mais sustentável e buscando meios de não prejudicar o meio ambiente. Viram especificamente como ocorre a conversão da energia química em energia elétrica através do uso de biocombustível como fonte de energia limpa. Nós conseguimos estimular a curiosidade e a motivação dos alunos das escolas envolvidas, ao observarem que a energia que eles estão consumindo, no ambiente proposto por eles, está sendo gerado com o biodiesel que eles produziram. Que além de estarem economizando com a energia que vem da rede, eles também ajudaram a sociedade a se conscientizar, pois litros de óleo de fritura que antes eram despejados no ralo da pia ou jogado no lixo, agora não está mais contaminando o meio ambiente. Em termos de resultados específicos do grupo Aplien e no sentido de atingir a meta de envolver o alunos em atividades experimentais foi cumprida. Os geradores estão instalados nas escolas e gerando energia com o biodiesel produzido por eles. Hoje os alunos tem como responsabilidade abastecer e ligar o gerador no devidos horários especificados por eles e fazer a troca de conexão da rede para o gerador. Agradecimentos Do autor deste trabalho às escolas de Blumenau/SC que firmaram parceria no projeto: EEB Hercílio Deeke, EEB Governador Celso Ramos, EEB. Valério Gomes e ETEVI- Escola Técnica Vale do Itajaí, à FINEP Financiadora de Estudos e Projetos, pelo suporte financeiro que viabilizou a execução do projeto ENERBIO, e à Gerencia Regional de Educação do Estado de Santa Catarina, por mediar a interlocução com as Escolas de Ensino Médio de Blumenau. 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRANCO, - Geradores Branco em e3/, acesso em 08/06/2013

9 DEL TORO, Vincent. Fundamentos de máquinas elétricas. Rio de Janeiro : LTC, c1999. xiii, 550 p, il. Tradução de: Basic eletric machines. VALÉRIO, M.; BAZZO, W. O papel da divulgação científica em nossa sociedade de riso: em prol de uma nova ordem de relações entre ciência, tecnologia e sociedade. Revista de Ensino de Engenharia, Brasília, v.25, n.1, p , KONKEWICZ, Bruna Machado; BRANDT, Paulo Roberto; FURTADO, Clara Maria. ENERBIO Energia da Transformação. XL Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia. Belém PA, KONKEWICZ, Bruna Machado; MEYER, Luiz Henrique; VANTI, Marcelo Grafulha; BRANDT, Paulo Roberto. ENERBIO Grupo APLIEN Grupo de Produção e Aplicação de Energia. XL Congresso Brasileiro de Educação em Engenharia. Belém PA, ENERBIO RESULTS OF THE GROUP APLIEN GROUP OF PRODUCTION AND APPLICATION OF ENERGY Abstract: The project ENERBIO (Energy Conversion) was encouraged by the Ministry of Science and Technology (Brazil) through FINEP- Finaciadora de Estudos e Projetos (Research and Projects Financing) when it launched the edict "PROMOVE: Engineering in high schools." The creation, therefore, of alliances between universities and schools to develop and improve, in high schools, the interest in science and engineering as well as the dissemination of creative thinking among the students. In response to this initiative, a group of professors from Regional University of Blumenau in conjunction with a few high schools. In this work we detail the dialogue between high school and technological education, the actions that we decided during the project and the respective results. Enabling the integration between and within institutions and their respective faculty and students. Getting the dissemination of engineering as an area of knowledge and training geared to meet the demands of society. Key-words: engineering - high school integration, energy conversion, results.

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