ESTUDO DE TEMA INTERDISCIPLINAR: GERAÇÃO DE BIOGÁS DE ATERRO SANITÁRIO COMO ENERGIA RENOVÁVEL

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ensino de Química

Autores

Ludwig, E. (UNIRITTER) ; Franchi, K.A. (UNIRITTER) ; de Mari, L. (UNIRITTER) ; Weber, C.R. (UNIRITTER) ; Vasconcelos, U.B. (UNIRITTER)

Resumo

O ensino de tecnologias aplicadas às engenharias durante muito tempo realizou-se de forma fragmentada entre teórico / prática levando à uma aprendizagem fora da realidade do âmbito de onde estamos inseridos. O uso de metodologias ativas tem como objetivo o desenvolvimento da autonomia individual em íntima coalizão com o coletivo para alcançar a formação do homem como um ser histórico, inscrito na dialética da ação-reflexão-ação. Com esse objetivo, alunos do curso de Engenharia Química do Centro Universitário Ritter dos Reis desenvolveram um projeto de geração de biogás a fim de se utilizar como energia renovável durante a Semana acadêmica da instituição, onde foi possível problematizar conceitos e definições abordados em diversas disciplinas em diferentes semestres do curso.

Palavras chaves

ensino ; engenharias; interdisciplinaridade

Introdução

A formação na área das engenharias geralmente adota um ensino organizado em disciplinas, centrado no professor, com atividades práticas em cenário simulados, marcado pela unidirecionalidade na relação professor-estudante e pela fragmentação do teórico-prático. Esse “modelo” é responsável pela formação de profissionais que dominam os mais variados tipos de tecnologias, mas que são pouco hábeis para lidar com as dimensões subjetivas, sociais e culturais da humanidade e se mostra cada vez mais distanciado da atual realidade em que estamos inseridos. O grande desafio deste início de século está, justamente, na perspectiva de se desenvolver a autonomia individual em íntima coalizão com o coletivo. A educação deve ser capaz de desencadear uma visão do todo — de interdependência e de transdisciplinaridade —, além de possibilitar a construção de redes de mudanças sociais, com a conseqüente expansão da consciência individual e coletiva. Portanto, um dos seus méritos está, justamente, na crescente tendência à busca de métodos inovadores, que admitam uma prática pedagógica ética, crítica, reflexiva e transformadora, ultrapassando os limites do treinamento puramente técnico, para efetivamente alcançar a formação do homem como um ser histórico, inscrito na dialética da ação-reflexão-ação. Trata-se, então, de um estudo de caso sobre uma proposta inovadora no âmbito do ensino das ciências tecnológicas em engenharia. São tomadas em análise o desenvolvimento de um projeto realizado pelos estudantes de Engenharia Química durante a Semana Acadêmica das Engenharias do Centro Universitário Ritter dos Reis onde o tema focal escolhido foi ENERGIAS RENOVÀVEIS, de modo a identificar a eficácia do método adotado.

Material e métodos

O trabalho desenvolvido realizou-se ao longo de um semestre acadêmico na disciplina de Química Inorgânica e Experimental do curso de Engenharia Química, começando-se com a explanação do conceito e definição sobre o tema gerador ENERGIA RENOVÁVEIS. Posteriormente, os alunos se dividiram em grupos para a realização de estudos de referencial teórico para a escolha do objeto do projeto que seria apresentado na Semana Acadêmica de Engenharia da instituição. A revisão bibliográfica realizada fez uso de banco de dados confiáveis disponíveis na instituição, artigos e revistas nacionais e internacionais e também teses e dissertações de trabalhos que abordavam o tema escolhido. Os alunos, dentro do referencial teórico, realizaram um estudo de caso tendo como base o Plano Nacional de Resíduos. Devido à isso, analisaram a geração de biogás do Aterro Sanitário Bandeirantes, o quanto geraria em energia, bem como custos de implantação de todo o sistema, além do retorno que obteria com a venda de créditos de carbono gerado pelo processo. Os estudantes construíram um minibiodigestor caseiro, aplicando materiais encontrados facilmente em lojas de ferragens utilizando fezes animais para a geração do biogás. Esse aparelho foi acoplado a um sistema de queima desse gás e subsequente, a um motor stirling para uma melhor compreensão do processo de fabricação de energia.

Resultado e discussão

Com o uso dessa metodologia diferenciada de trabalho, os alunos puderam correlacionar conteúdos de diversas disciplinas diferentes e de semestres diferentes da grade curricular do curso que estão matriculados. Como exemplo da disciplina de Ciências do Ambiente, que puderam aplicar o conhecimento adquirido de impactos ambientais gerados entre os “lixões” dispostos sem nenhum cuidado e um aterro sanitário, ou seja, um processo de disposição e controle adequado dos resíduos. Realizaram um diagnóstico das características química do principal resíduo gerado pela disposição inadequado do lixo, bem como as conseqüências do não tratamento do chorume como um problema sanitário e de saúde para a população utilizando conceitos e definições da disciplina de Tratamento de Esgoto. Puseram em prática a gestão de projetos abordados na disciplina de mesmo nome, para a realização de uma simulação de sistema de drenagem, monitoramento de águas subterrâneas, sistema de drenagem de gases, etc... Aproveitaram os conceitos abordados nas disciplinas de Bioquímica, Físico-química e Orgânica realizando o estudo do processo de decomposição da matéria orgânica através da conversão em ácidos orgânicos simples efetuadas pelas bactérias, para finalmente, no terceiro estágio, o metano é formado por bactérias metanogênicas, que tanto quebram os ácidos em metano e dióxido de carbono, ou reduzem o carbono com hidrogênio. Além disso, criaram um biodigestor caseiro utilizando materiais de baixo custo para a geração de biogás seguido de sua queima por uma fonte de ignição e geração de energia por um motor do tipo stirling que funciona pela geração de calor.

Disciplinas x conteúdos relacionados no trabalho interdisciplinar


Sistema biodigestor, de queima e geração de energia desenvolvidos pelos alunos.

Conclusões

Os alunos puderam desenvolver um projeto onde utilizaram conceitos e definições abordados desde o início do curso de Engenharia, como definições de gases reais abordados em físico-química, noções de orgânica e bioquímica para a decomposição da matéria orgânica. Fizeram uso do que aprenderam em disciplinas vinculadas ao meio ambiente, como legislação e gestão ambiental. Realizaram na prática - através da construção de um biodigestor - a geração do biogás bem como funcionaria o processo de queima do mesmo para a produção de energia.

Agradecimentos

Agradecimento aos funcionários dos laboratórios utilizados para o desenvolvimento do projeto e para a Coordenação do Curso de Engenharia Química pelo auxílio e disponibil

Referências

DOS SANTOS, S. C. O processo de ensino-aprendizagem e a relação professor aluno. Caderno de Pesquisas em Administração, v. 08, , no 1, 69-82, 2001.

GOMES, M. P. C.; RIBEIRO, V. M. B.; MONTEIRO, D. M.; LEHER, E. M. T.; LOUZADA, R. C. R. O uso de metodologias ativas no ensino de graduação nas ciências sociais e da saúde. Ciência & Educação, v. 16, no 1, 181-198, 2010.