Desde fuera del Gimnasio Multidisciplinario de la Universidad de Campinas (Unicamp) se oían los gritos de una hinchada entusiasta. Al contrario de lo que podría imaginarse, no ocurría allí una competencia deportiva, sino una científica. Dentro del gimnasio, en arenas, los estudiantes sometían a sus prototipos a pruebas finales, mientras que sus compañeros alentaban a los equipos ganadores con percusión, bailes y porras. El reto: filtrar 10 litros de agua mezclada con 100 gramos (g) de tierra vegetal y 50 g de caliza tamizada. En 15 minutos.
“Nuestro grupo tuvo muchos altibajos. Probamos y nos equivocamos mucho, pero al final ya estábamos obteniendo un agua más cristalina. Además de los conceptos científicos, aprendemos a hacernos cargo de nuestros errores y a trabajar en equipo”, evalúa la estudiante Isadora Santos, de 12 años, integrante del equipo “Aquaporins”, del Instituto Educacional Crescer, de Campinas (São Paulo). Junto con otros cuatro compañeros, ella desarrolló un prototipo conformado por dos filtros complementarios: el primero, compuesto de tamices y medias de nailon, retira la mayor parte de la tierra. “Después se divide en cuatro minifiltros y cada uno tiene la misma cantidad de carbón, piedra y carbonato de calcio para alterar el pH, además de medias de nailon y papel para retirar los residuos”, describe. Isadora fue una de los 240 niños y adolescentes de entre 6 y 18 años que participaron en la final del 10º Gran Desafío de la Unicamp, realizado el día 5 de octubre, un sábado. Organizado por el Museo Exploratorio de Ciencias de la universidad, dicho evento contó con la participación de 56 equipos de nueve ciudades del estado de São Paulo.
Cada año, los participantes deben abocarse a un problema diferente. En 2019, el tema central fue: “¿Cómo asegurarle agua limpia a su ciudad?”. La propuesta se inspiró en el sexto de los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Organización de las Naciones Unidas (ONU): “Asegurar la disponibilidad y gestión sostenible del agua y saneamiento para todas y todos”. A partir de ese tema, los equipos, conformados por hasta seis estudiantes, pudieron inscribirse en dos Senderos de Desafío: el Experimental, que implica la creación de un prototipo, y el Exploratorio, más flexible, una novedad de este año.
Los participantes de los dos senderos pudieron inscribirse en tres categorías: “Traquitaninhas” (estudiantes matriculados hasta el 6º año de la enseñanza fundamental); “Traquitanas” [autos viejos, cafeteras, en portugués] (del 7º al 9º año); y “Traquitanões” (enseñanza media). Todos los pasos para la participación estaban explicados en el Manual del Gran Desafío. En total, fueron 19 escuelas participantes y 21 equipos premiados este año, en criterios tales como originalidad, creatividad, impacto, proceso de desarrollo y presentación. El evento contó con 25 evaluadores, entre docentes, alumnos de doctorado, pasantes de posdoctorado e investigadores de la universidad, todos voluntarios. Además de trofeos y medallas, los equipos ganaron una invitación para participar en un taller en el museo para la construcción de un turbidímetro, dispositivo con el que se mide la turbidez del agua, utilizando la plataforma de automatización arduino.
En el Sedero Experimental, los estudiantes debían resolver un problema predefinido, para el cual se creó una historia ficticia: una comunidad rural necesitaría temporalmente recolectar agua de un arroyo para el consumo propio. ¿Cómo tratar entonces esa agua con los métodos y materiales accesibles? Para ello, cada equipo tuvo que desarrollar filtros capaces de tratar esa agua simulada. Desde mayo, los estudiantes trabajaron en el desarrollo de los proyectos y mantuvieron encuentros con el equipo del museo, hasta llegar a la arena del Gran Desafío.
El camino experimental
Al igual que en el proceso científico, se estima que, a lo largo de los meses de preparación, los estudiantes ponen a prueba los resultados obtenidos con sus proyectos para perfeccionar lo que no esté funcionando, o bien para crear una nueva ruta. En el Sendero Experimental, el equipo “ASU — Até Sermos Um” [Hasta que Seamos Uno], de la escuela pública Professor Antônio Dutra, de Itatiba (São Paulo), invirtió en elementos menos convencionales y recibió el premio por la “Solución Más Creativa — Traquitanões”. “Aprendí que no son solo los productos químicos que conocemos en clase los que podemos utilizar”, reflexiona la estudiante Ingrid Pelarin, de 16 años. El experimento desarrollado también contó con dos filtros, uno embutido en el otro. “El primero, además de piedra, arena fina y gruesa, tiene cilantro y polvo de banana, que ayudan a retirar los metales pesados del agua, filtro de papel para café y tamiz. El segundo contenía polvo de cáscara de banana, cedrón, filtro de papel y tela”, relata.
El estudiante Jessé Romero, de 18 años, alumno de la escuela pública Severino Moreira Barbosa, de Cachoeira Paulista (São Paulo), también utilizó productos naturales. El integrante del equipo “i9”, vencedor de la categoría “Mejor Solución — Traquitanões”, explica cómo armaron el prototipo: “Utilizamos el filtro que aprendimos en 6º año y conceptos que aprendimos en clase, pero cambiamos los componentes usuales por otros, más ecológicos. Nuestro elemento diferencial fue la fibra de banana, que empleamos para retener los metales pesados por medio de una conexión iónica, ya que los metales son positivos y la fibra de banana es negativa. Además, como nos dimos cuenta de que el agua estaba bajando muy despacio, usamos el sistema de filtrado de aire comprimido”, culmina.
Rejane Guimarães/ Museo Exploratorio de Ciencias de la Unicamp
El equipo “Aquaporins” utilizó tamices y medias de nylon para desarrollar un prototipo de filtro capaz de extraer la tierra del aguaRejane Guimarães/ Museo Exploratorio de Ciencias de la UnicampLos organizadores recolectaban muestras, que se analizaban en un laboratorio armado en el gimnasio. “Es la primera vez que tenemos un análisis cuantitativo. Los años anteriores, los evaluadores miraban el resultado creativo. Ahora, además de observar todo el proceso y la creatividad, ponemos un dato científico de la característica del agua. Algunos equipos lograron cualidades muy buenas”, comenta el físico responsable de los experimentos del museo, Claudecir Ricardo Biazoli. En las muestras se analizaron tres aspectos: turbidez, pH y color del agua.
Nuestra meta es brindar a esos niños y jóvenes la oportunidad de experimentar de qué manera la ciencia o el método científico pueden utilizarse en la solución de problemas relevantes para la sociedad, echando mano de distintas herramientas y pensando cómo establecer una planificación, crear hipótesis y validar resultados”, explica André Santanchè, director del Museo Exploratorio de Ciencias. El evento cuenta con el apoyo de la Prorrectoría de Extensión y Cultura.
El camino exploratorio
En el estreno del Sendero Exploratorio, los estudiantes se vieron incentivados a mirar hacia sus comunidades y presentar pósteres con soluciones relacionadas con el uso del agua. Ese sendero fue el elegido del equipo “Amigos da Água Limpa” [Amigos del Agua Limpia], formado por niños de entre 6 y 8 años, habitantes del distrito de Barão Geraldo, en Campinas. El grupo analizó el agua del arroyo Ribeirão das Pedras, que pasa por el lugar. “Fueron al río, verificaron la suciedad, vieron un caño que volcaba aguas servidas y espuma. También medimos el pH del agua, buscamos artículos científicos y empezaron a pensar en formas de limpiar el agua”, relata la ingeniera química Juliana Queiroz Albarelli, investigadora de la Facultad de Ingeniería de Alimentos de la Unicamp. Ella es la tutora del equipo y la madre de Andres, de 8 años, el responsable de unir a los amigos en el Desafío.
Además del póster, llevaron muestras de agua y construyeron una maqueta con piezas de Lego. “Nuestra propuesta es hacer una ecobarrera y crear dos estaciones de tratamiento”, explicó Andres. Una de ellas, para remover los desechos, se haría con tamiz, filtros con piedras, arena y algodón y harina de semillas de moringa, para la floculación y decantación del barro y la remoción de las bacterias. La segunda estación, por su parte, utilizaría luz solar y cáscara de banana seca molida para remover pesticidas y metales pesados. Su compañera de equipo, Clara Ribeiro, de 6 años, también reveló lo que aprendió con la experiencia: “Vimos distintas formas de limpiar el agua y también aprendimos a trabajar en grupo. Ahora estamos reuniendo gente para construir esas dos estaciones y la ecobarrera”. El equipo ganó en tres categorías “Traquitaninhas”: “Distinción en la Previa de Proyectos”, “Distinción en la Previa de Resultados” y “Solución Más Creativa y Original”.
Tres estudiantes del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología de São Paulo (IFSP), campus Salto, decidieron trabajar con otro tipo de agua: la utilizada en el lavarropas. Formaron el equipo “MIF” y partieron de la duda: ¿es posible regar plantas reutilizando esa agua? Su principal preocupación era con el desperdicio, ya que muchas veces el agua del lavarropas se descarta.
“La máquina lavadora libera tres ciclos durante el lavado: con agua y jabón, con suavizante o solo agua. Hicimos una exploración bibliográfica y de campo y aprendimos que el agua con jabón sí puede interferir en el crecimiento de las plantas. Según el caso, puede hasta matarlas”, explica el estudiante Igor Sena, de 17 años. “Sin embargo, con suavizante y con agua limpia, no hay interferencia negativa. A contrario: en ciertas plantas, el agua con suavizante hasta ayuda a fertilizarlas”, completa. El grupo venció el premio “Mejor Trabajo en Equipo” del Sendero Exploratorio. “Una cosa que nos ayudó mucho con nuestras investigaciones fue haber visto en clase el cálculo del pH, porque necesitamos calcular el del suelo y de las aguas en cada ciclo”, revela el estudiante Fabrício Vieira, de 17 años.
El Gran Desafío ya se ha incorporado al calendario de muchas escuelas que participan en la competencia. Es el caso del Instituto Educacional Crescer, en el cual el evento se ha vuelto una especie de asignatura paralela del currículo. “Ni bien abren las inscripciones, nos empezamos a preparar”, explica la docente de ciencias Milena Bertoncelli, quien fue tutora del equipo “Aquaporins”. Ella nota, además, un cambio de postura en clase. “Al poner manos a la obra, reconocen los conceptos que vieron anteriormente. Y comentan: ‘Ah, ¿entonces fue eso lo que alteró el pH?’. Y también hubo una mejora en las calificaciones de todo el curso. Antes de venir al final del Desafío, ellos le presentaron el experimento a todos sus compañeros. Entonces todos aprenden juntos”, revela.
En el IFSP de Salto, los senderos Exploratorio y Experimental entraron como parte del proyecto de algunas asignaturas. “Como los alumnos de la enseñanza secundaria cursan el técnico, creamos esa integración. Algunas asignaturas abren espacios para que construyan sus proyectos y trabajen conceptos de física, matemática y automatización”, señala el docente de matemática Anderson Afuso, quien participa del Gran Desafío por tercera vez y ya formó parte de la organización del evento cuando era estudiante de la Unicamp. Este año, fue uno de los tutores del equipo “MIF”.
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