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Educação

Criando água limpa

Trabalhos em equipe e soluções sustentáveis marcam o 10º Grande Desafio da Unicamp

Amigos da Água Limpa recebem prêmio do diretor do museu

Leonardo Zago

Do lado de fora do Ginásio Multidisciplinar da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) era possível ouvir os gritos de uma torcida animada. Ao contrário do que parecia, não havia uma competição esportiva no local – mas científica. Lá dentro, em arenas, os estudantes colocavam seus protótipos à prova final, enquanto colegas animavam as equipes competidoras com batuques, danças e pompons. O desafio: filtrar 10 litros de água misturada com 100g de terra vegetal e 50g de calcário peneirado. Em 15 minutos.

“Nosso grupo teve muitos altos e baixos. Testamos e erramos muito, mas no final já estávamos conseguindo uma água mais cristalina. Além de conceitos científicos, a gente aprende a lidar com os erros e a trabalhar em equipe”, avalia a estudante Isadora Santos, de 12 anos, integrante da equipe Aquaporins, do Instituto Educacional Crescer, de Campinas (SP). Junto a outros quatro colegas, ela desenvolveu um protótipo formado por dois filtros complementares: o primeiro, composto de peneiras e meia-calça, retira a maior parte da terra. “Depois ele se divide em quatro minifiltros e cada um tem a mesma quantidade de carvão, pedra e carbonato de cálcio para alterar o pH, além de meia-calça e papel para tirar os resíduos”, conta.

Isadora foi uma das 240 crianças e adolescentes, com idades entre 6 e 18 anos, que participaram da final do 10º Grande Desafio da Unicamp, realizado no dia 5 de outubro, um sábado. Organizado pelo Museu Exploratório de Ciências da universidade, o evento teve a participação de 56 equipes de nove cidades do estado de São Paulo.

Rejane Guimarães / Museu Exploratório de Ciências UnicampEquipe Aquaporins, de Campinas, usou peneiras e meia-calçaRejane Guimarães / Museu Exploratório de Ciências Unicamp

A cada ano, os participantes precisam se debruçar sobre um problema diferente. Em 2019, a questão central foi: “Como garantir água limpa para a sua cidade?”. A proposição foi inspirada no sexto dos 17 Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU): “Assegurar a disponibilidade e gestão sustentável da água e saneamento para todas e todos”. A partir desse tema, as equipes de até seis estudantes puderam se inscrever em duas Trilhas de Desafio: a Experimental, que envolve a criação de um protótipo, e a Exploratória, uma novidade deste ano.

Na primeira trilha, os estudantes precisavam resolver um problema predefinido, para o qual foi criado uma história fictícia: uma comunidade rural precisaria temporariamente coletar água de um riacho para consumo próprio. Como, então, tratar essa água com métodos e materiais acessíveis à população? Para isso, cada equipe precisou desenvolver filtros capazes de tratar essa água simulada. Desde maio, os estudantes trabalharam no desenvolvimento dos projetos e tiveram encontros com a equipe do museu até chegar à arena do Grande Desafio.

Os participantes das duas trilhas puderam se inscrever em três categorias: “Traquitaninhas” (estudantes matriculados até o 6º ano no ensino fundamental); “Traquitanas” (do 7º ao 9º ano) e “Traquitanões” (ensino médio). Todos os passos para a participação estavam explicados no Manual do Grande Desafio. Ao todo, foram 19 escolas participantes e 21 equipes premiadas neste ano, em critérios como originalidade, criatividade, impacto, processo de desenvolvimento e apresentação. Foram 25 avaliadores, entre docentes, alunos de doutorado, pós-docs e pesquisadores da universidade, todos voluntários.

Além de troféus e medalhas, as equipes ganharam um convite para participar de uma oficina no museu para a construção de um turbidímetro (que mede a turbidez da água) utilizando arduíno.

O caminho experimental e não convencional
Como no processo científico, é estimulado que, ao longo dos meses de preparação, os estudantes testem os resultados obtidos com seus projetos para aprimorarem o que não estiver dando certo – ou criarem uma nova rota. Na Trilha Experimental, a equipe ASU – Até Sermos Um, da Escola Estadual Professor Antônio Dutra, de Itatiba (SP), investiu em elementos menos convencionais e foi premiada como “Solução Mais Criativa – Traquitanões”. “Aprendi que não são só os produtos químicos vistos em aula que a gente pode utilizar”, avalia a estudante Ingrid Pelarin, de 16 anos. O experimento desenvolvido também contou com dois filtros, um embutido no outro. “O primeiro, além de pedra, areia fina e grossa, tem coentro e pó de banana, que ajudam a tirar os metais pesados da água, filtro de papel para café e peneira. O segundo tem pó de casca de banana, erva-cidreira, filtro de papel e pano”, conta.

Leonardo ZagoTorcida dava impressão de evento esportivoLeonardo Zago

O estudante Jessé Romero, de 18 anos, aluno da E.E. Severino Moreira Barbosa, de Cachoeira Paulista (SP), também utilizou produtos naturais. Integrante da equipe i9, vencedora da categoria “Melhor Solução – Traquitanões”, ele explica como o protótipo foi montado: “Utilizamos o filtro que aprendemos no 6º ano e conceitos que vimos em aula, mas trocamos os componentes padrão por outros ecológicos. Nosso diferencial foi a fibra de banana, que usamos para reter metais pesados, por meio de uma ligação iônica, já que os metais são positivos e a fibra de banana é negativa. E, como percebemos que a água estava descendo muito devagar, usamos um sistema de filtração de ar comprimido”, finaliza.

Os organizadores coletavam amostras que eram analisadas em um laboratório montado no ginásio. “É a primeira vez que temos análise quantitativa. Nos outros anos, os avaliadores olhavam o resultado criativo. Agora, além de olharmos todo o processo e a criatividade, colocamos um dado científico da característica da água. Algumas equipes conseguiram qualidades muito boas”, comenta o físico responsável pelos experimentos do museu, Claudecir Ricardo Biazoli. Nas amostras, foram analisados três itens: turbidez, pH e cor aparente da água.

“Nossa meta é trazer para essas crianças e jovens a oportunidade de experimentar como a ciência ou o método científico podem ser usados na solução de problemas relevantes para a sociedade, usando ferramentas e pensando como estabelecer um planejamento, criar hipóteses e validar resultados”, explica André Santanchè, diretor do Museu Exploratório de Ciências. O evento conta com o apoio da Pró-reitoria de Extensão e Cultura.

O caminho exploratório
Na estreante Trilha Exploratória, a ideia foi estimular os estudantes a olharem para suas comunidades e apresentarem pôsteres com soluções relacionadas ao uso da água. Essa trilha foi escolhida pela equipe Amigos da Água Limpa, formada por crianças entre 6 e 8 anos, moradoras do distrito de Barão Geraldo, em Campinas, que analisaram o ribeirão das Pedras, que passa pelo local.

“Eles foram ao rio, verificaram a sujeira, viram um cano despejando esgoto e espuma. Também medimos o pH da água, pesquisamos artigos científicos e eles começaram a pensar em formas de limpar essa água”, conta a pesquisadora Juliana Albarelli, da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp. Ela é a orientadora da equipe e mãe de Andres, 8 anos, o responsável por unir os amigos no Desafio.

Leonardo ZagoNa Trilha Exploratória, equipe Amigos da Água Limpa examinou córrego de Barão GeraldoLeonardo Zago

Além do pôster, eles levaram amostras de água e construíram uma maquete com peças de Lego. “Nossa solução é fazer uma ecobarreira e criar duas estações de tratamento”, explicou Andres. Uma delas, para remover o esgoto, feita com peneira, filtros com pedra, areia e algodão e farinha de semente de moringa, para floculação e decantação do barro e remoção de bactérias. Já a segunda estação utilizaria luz solar e casca de banana seca moída para remover agrotóxicos e metais pesados.

Sua colega de equipe Clara Ribeiro, de 6 anos, também contou o que aprendeu com a experiência: “Aprendemos diferentes jeitos de limpar a água e também a trabalhar em equipe. Estamos tentando reunir pessoas para fazer essas duas soluções: as estações de tratamento e a ecobarreira.” A equipe venceu em três categorias “Traquitaninhas”: “Destaque na Prévia de Projetos”, “Destaque na Prévia de Resultados” e “Solução Mais Criativa e Original”.

Não faltou criatividade aos demais participantes. Três estudantes do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP), campus Salto, resolveram trabalhar com outro tipo de água: a utilizada na máquina de lavar. Eles formaram a equipe MIF e partiram da dúvida: É possível regar plantas reusando essa água? A principal preocupação deles era com o desperdício, já que muitas vezes a água das máquinas é descartada.

“A máquina libera três ciclos durante a lavagem. Com água e sabão, com amaciante e apenas água. Por meio de pesquisa bibliográfica e de campo, percebemos que a água com sabão pode interferir, sim, no crescimento das plantas. Dependendo, pode até matar. Mas, com amaciante e água limpa, não faz interferência ruim. Pelo contrário: em algumas plantas, a água com amaciante até fertiliza”, explica o estudante Igor Sena, de 17 anos.

“Uma coisa que ajudou muito as nossas pesquisas foi ter visto em aula o cálculo do pH, porque precisamos calcular o do solo e das águas em cada ciclo”, conta Fabrício Vieira, de 17 anos. O grupo venceu o prêmio “Melhor trabalho em equipe” da Trilha Exploratória.

Já faz parte do calendário
O Grande Desafio já se tornou parte do calendário de muitas escolas que participam da competição. É o caso do Instituto Educacional Crescer, no qual o evento já virou uma espécie de “matéria paralela”. “Já tenho essa função na minha disciplina. Assim que abrem as inscrições, a gente participa”, explica a professora de ciências Milena Bertoncelli, que foi orientadora da equipe Aquaporins.

Antoninho Perri / SEC-UnicampEquipe i9 venceu a categoria “Melhor Solução – Traquitanões”Antoninho Perri / SEC-Unicamp

Ela percebe, também, uma mudança de postura em sala de aula. “Com a mão na massa, eles percebem os conceitos que viram anteriormente. E comentam: ‘Nossa, então foi isso que alterou o pH?’. Eu também tive uma melhora em notas de toda a turma. Antes de vir para a final do Desafio, eles apresentam o experimento para toda a sala. Então todo mundo aprende junto”, revela.

Para a professora de biologia e pré-iniciação científica Paula de Oliveira, da Escola Estadual Professor Antônio Dutra, o Desafio já foi integrado ao calendário da escola, pois o cronograma é organizado para que os alunos participantes tenham a última semana antes da final com o laboratório só para eles. “Eles ficam lá o dia inteiro, fazendo seus projetos. E a autonomia deles muda muito depois desse processo. Eles são capazes de reconhecer os problemas que resolvem no Desafio também no dia a dia. A maioria que participa depois procura a pré-iniciação científica e começa a tocar seus próprios projetos, então é um motivador para eles pensarem ciência”, avalia. Este já é o quarto ano em que a escola participa.

No IFSP de Salto, as trilhas exploratória e experimental entraram como parte do projeto de disciplinas. “Como os alunos do ensino médio fazem técnico, criamos essa integração. Algumas disciplinas abriram espaço para eles construírem seus projetos e trabalharem conceitos de física, matemática e automação”, conta o professor de matemática Anderson Afuso, que participa do Desafio pela terceira vez e já fez parte da organização do evento quando era estudante da Unicamp. Neste ano, ele foi um dos orientadores da equipe MIF.

“No final do processo, nossos estudantes já estavam falando: ‘A gente não pode gastar muita água, mesmo. Porque, olha como é difícil filtrar! Ela não vem fácil!”, comenta Márcia Giardelli, coordenadora de Tecnologia do Colégio Inovati, de Valinhos (SP), que teve oito equipes na competição – boa parte delas premiada.

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