Estudo de caso do primeiro contato de alunos do primeiro período da Escola de Química da UFRJ com a execução de um projeto em química verde

ÁREA

Ensino de Química

Autores

Alves, M.F.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Oliveira, W.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Ferraz, J.P.J.T. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; França, R.A. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Trocado, M.M.V. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Felipe, A.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO) ; Seidl, P.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO)

RESUMO

À medida que são divulgadas novas informações sobre impactos das recentes mudanças climáticas, o emprego de recursos fósseis é cada vez mais contraindicado. Porém, seu uso cresce (JACKSON et al., 2019). A atuação efetiva de governos parece ter sido deixada para o futuro sendo por vezes amparada em negacionismo (STEVENS, 2020).Assim, as sociedades (HOLMBERG e ALVINIUS, 2020) e, por elas pressionadas, empresas ganham destaque na busca de soluções. Este trabalho aborda um estudo de caso preparado por alunos do primeiro período da Escola de Química (UFRJ), estimulados à independência, mas com supervisão, travaram seu primeiro contato com a elaboração de um projeto científico.A metodologia os estimulou e instigou a excelentes resultados no seu primeiro contato com a profissão.

Palavras Chaves

Ensino de química; Didática; Química Verde

Introdução

O curso de Química Industrial foi o primeiro a ser introduzido na recém- fundada Escola Nacional de Química (ENQ), em 1933. As grandes mudanças que ocorrem em nível mundial no desenvolvimento da indústria química, em escalas de produção e ampliação das atividades da química em novos setores industriais, representam uma demanda de profissionais da química com perfis diversificados e melhor preparados para enfrentar essas mudanças. Um(a) profissional com tais características é o Químico Industrial da Escola de Química da UFRJ, sucessora da ENQ. Sua formação requer, além de menos tempo em salas de aula, uma mudança de atitude do aluno(a), levando-o(-a) a adotar posturas mais próximas ao profissional da indústria. Trabalho em equipe e abordagem das questões em termos do "negócio" da empresa foram considerados da mais alta prioridade neste quesito (SEIDL et al., 2000). Nesse contexto, 6 alunos do primeiro período na Escola de Química-UFRJ receberam a tarefa de estudar “Substitutos para o petróleo na cadeia química”. Mesmo com os desafios pela necessidade de adoção do sistema remoto (C&EN, 2021), os alunos foram orientados por um professor e um tutor, aluno da pós-graduação em Engenharia de Processos Químicos e Bioquímicos (UFRJ), e estimulados a fazer suas descobertas iniciais sobre o tema e, então, propor soluções mais especificas. O objetivo principal é capacitá-los nas etapas necessárias ao desenvolvimento de um projeto. Seu progresso foi tal que estimulou a divulgação deste estudo de caso.

Material e métodos

Como requisito à aprovação na disciplina EQW112 da Escola de Química (UFRJ), um grupo de 6 alunos do primeiro período recebeu a tarefa de elaborar um trabalho sobre “Substitutos para o petróleo na cadeia química” acompanhados de um professor e um tutor. O objetivo principal da atividade é que, ao seu término, os alunos estejam capacitados nas etapas necessárias ao desenvolvimento de um projeto. Inicialmente, foi verificado se os alunos possuíam conhecimentos básicos de química e de inglês para acessarem o portal de Periódicos Capes, ao qual todos possuem acesso pela Universidade Federal do Rio de Janeiro. Uma vez que demonstraram essas condições, foram apresentados às métricas para avaliar a relevância de periódicos e artigos, como o fator de impacto e número de citações. Nas 4 semanas seguintes, foram realizados encontros semanais online tanto apenas entre os alunos quanto entre os 8 envolvidos para discutir o progresso realizado e os próximos passos. Pró-memórias de reunião foram elaboradas para documentação do progresso. Os alunos foram estimulados a fazer suas próprias descobertas no assunto e propor refinamento do tema, tópicos a serem abordados e cronograma. No momento de elaboração deste trabalho técnico, os alunos já haviam realizados essas etapas, mas ainda não haviam escrito o trabalho final.

Resultado e discussão

A maioria das referências consultadas nas primeiras buscas dos alunos foram websites e, embora muitas informações úteis ao tema tenham sido encontradas, os alunos ainda não tinham ciência do poder em sua posse. Portanto foi sugerida a leitura de trabalhos do tipo resenha (review). Nas buscas subsequentes, os textos elaborados melhor conectavam informações e a cana de açúcar foi abordada pela maioria. Assim, estimulou-se o questionamento sobre a matéria prima. Os alunos apresentaram múltiplos dados de órgãos governamentais e empresas, evidenciando complementação do conhecimento científico com dados de mercado. À luz do panorama de uso da cana (IBGE, 2017) e das crescentes demanda e oferta mundiais de eteno (IEA, 2020), sugeriram o tema “Uso da cana de açúcar para produção de polietileno verde”, que foi aprovado. Contudo, foi percebida falta do principal componente: sustentabilidade. Voltou-se a uma etapa anterior os questionando o porquê de usar a cana ao invés de maiores investimentos em fósseis. Estimulados e intrigados, realizaram relevantes pesquisas sobre sustentabilidade, motivando a elaboração do presente estudo de caso. Os alunos propuseram organização no trabalho abordando o cenário atual do uso de petróleo, aspectos do cultivo e processamento da cana para geração de álcool e processamento do etanol para produção de polietileno. Serão abordados aspectos mercadológicos e de sustentabilidade, incluindo avaliação do ganho em sustentabilidade nas alternativas propostas; os alunos estão sendo apresentados aos conceitos de pegadas e avaliação do ciclo de vida. Em paralelo, professor e tutor avaliam extensão do presente estudo de caso para avaliação de outras propostas em química verde e da metodologia adotada no maior estímulo e contato dos alunos com a profissão.

Conclusões

O presente estudo de caso revelou excelentes resultados ao adotar abordagem de estimular autonomia, mas com supervisão semanal, no primeiro contato de alunos do primeiro período da Escola de Química da UFRJ com a execução de um projeto de pesquisa. Os alunos estudaram o uso de cana de açúcar para produção de etanol e polietileno avaliando aspectos mercadológicos, técnicos e de sustentabilidade, destacando possíveis otimizações que tornem a alternativa ainda mais verde. Com a metodologia, alunos demonstraram rápido desenvolvimento e anseio por conhecimento.

Agradecimentos

Os autores agradecem à Escola de Química (UFRJ) e à professora Tatiana Félix, coordenadora da disciplina EQW112, pela oportunidade de execução deste trabalho em conjunto.

Referências

Chemical & Engineering News (C&EN). How the pandemic changed the industrial chemistry workplace. American Chemical Society. 1 de Fevereiro de 2021. Disponível em: < https://cen.acs.org/careers/employment/pandemic-changed-industrial-chemistry-workplace/99/i4?utm_source=Newsletter&utm_medium=Newsletter&utm_campaign=CEN> . Acesso em 23 de Setembro de 2021.
HOLMBERG, Arita; ALVINIUS, Aida. Children’s protest in relation to the climate emergency: A qualitative study on a new form of resistance promoting political and social change. Childhood, v. 27, n. 1, p. 78-92, 2020. DOI: 10.1177/0907568219879970
IEA. Annual capacity/demand growth for ethylene, 2015-2020. IEA. Paris. Disponível em: <https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/annual-capacity-demand-growth-for-ethylene-2015-2020>. Acesso em 22 de Setembro de 2021.
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A Geografia da cana-de-açúcar. Rio de Janeiro, 2017.
JACKSON, R. B. et al. Persistent fossil fuel growth threatens the Paris Agreement and planetary health. Environmental Research Letters, v. 14, n. 12, p. 121001, 2019. DOI: 10.1088/1748-9326/ab57b3
SEIDL, P. R. et al. Química industrial: uma nova disciplina introdutória. Revista de Química Industrial (RQI), n.716., p. 10-14, 2000.
STEVENS, Bronwyn. Climate emergency, covid-19: Introduction to ‘global emergency'. Social Alternatives, v. 39, n. 2, p. 5-9, 2020.