O Projeto

As condições ambientais aliadas à produção de energia constituem, atualmente, dois dos mais importantes problemas para o desenvolvimento econômico e social do planeta. Muito do que conhecemos como desequilíbrio e poluição ambiental é o resultado das atividades humanas com o propósito de sobreviver, de manter a sociedade e diminuir o esforço físico necessário à realização de tarefas.

Nosso estilo de vida e nossa maneira de produzir energia resultam em ações que geram desequilíbrios sistêmicos e poluição como subproduto. Dado que os seres humanos são a maior fonte poluidora, e visto que a população mundial tende a aumentar, é pouco provável que os problemas relacionados ao consumo de energia e à poluição venham a desaparecer. Mas nós podemos contribuir para minimizá-los, ensinando às pessoas noções de ciências ambientais, como evitar desperdícios e utilizar fontes alternativas de energia.

Nesse sentido, tomando como eixo temático a ecologia e como tema gerador a energia solar, este projeto visa familiarizar os alunos com conceitos como preservação ambiental, produção, aproveitamento e desperdício de energia e com a metodologia científica, entre outros. Alunos e professores nele inseridos investigam a luz solar como fonte de energia e sua conversão em calor e eletricidade.

Durante o processo, eles constroem modelos de coletores solares (concentradores e planos), monitoram as transformações de energia, exploram técnicas para aumentar a eficiência dos coletores solares e de células fotoelétricas. Esses dados são trocados entre as escolas participantes, preferencialmente via Internet, e centralizados na Escola do Futuro, que deve interpolá-los. Ao final do módulo, realiza-se um workshop, com apresentação dos resultados globais.

Temas para discussão

Sugerimos aqui alguns temas para pesquisar e discutir, durante o projeto e pela rede.

Durante o desenvolvimento do trabalho da preparação, passando pela coleta de dados até a confecção do relatório final, questões pertinentes ao projeto devem ser discutidas, dentro de cada escola e distribuídos pela rede, para as escolas participantes do projeto.

Segue uma lista de temas, que permitem aprofundamentos variados.

Luz Solar
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características;
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onda x Partícula;
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ondas eletromagnéticas;
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espectro da luz visível;
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capacidade de adaptação do olho humano;
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a cor do Sol;
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% de energia solar que chega à terra como luz visível;
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fenômenos que ocorrem na atmosfera refração reflexão;
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conversão de luz solar em outras formas de energia: Porque e como é possível;
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redução exponencial da radiação solar à medida que se aproxima da Terra;
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estufas e radiação solar;
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efeito estufa;
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sol: composição, dinâmica de movimento e efeitos sobre a Terra (veja Projeto Sky).

Conversão de energia (solar) em trabalho
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limitações: lei da conservação das massas; primeira lei da termodinâmica; segunda lei da termodinâmica;
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fontes de energia renováveis e não renováveis, convencionais e não convencionais;
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energia solar direta: coletores planos e concentradores, células fotovoltaicas, lagoas coletoras de energia solar, fotopilhas e projetos de captação de energia solar;
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energia solar indireta.


Eficiência da conversão de energia em trabalho
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ciclo de Carnot;
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moto contínuo;
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máquinas térmicas de máxima eficiência.

Ambiente
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definição de poluição e poluentes;
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poluição e fontes de energia: hidroelétricas e queima de combustível;
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poluição e máquinas térmicas;
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radiação e poluição: ondas de alta freqüência, resíduos radioativos e efeito biológico das radiações.

Desenvolvimento Sustentável
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versão antiga: suprimento infinito de energia, suprimento infinito de matéria e infinita absorção de resíduos;
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hoje: dependência de fontes externas de energia (Sol), uso racional de energia, controle da emissão de resíduos;
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avaliação do impacto ambiental;
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planejamento ambiental integrado.

Problemas do uso de energia solar
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por que não se utiliza a energia solar?;
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poluição gerada pelo uso de energia solar;
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poluição gerada na produção de células fotovoltaicas;
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custo de produção de energia.