Resumo: O crescimento do consumo de energia, proveniente das atividades humanas atuais, aumenta a emissão de gases de efeito estufa que provocam o aquecimento global. Como alternativa para solucionar os impactos ambientais causados pela geração de energia, têm se ampliado a busca por fontes energéticas limpas e renováveis e por novas tecnologias que minimizem a emissão de gases poluentes na atmosfera. Os dispositivos robóticos desenvolvidos neste projeto, referem-se ao uso das energias eólica e solar nas escolas públicas, contribuindo com a proposta de uma escola sustentável, que aplica efetivamente os conceitos de eficiência energética que ensina em sala de aula, e também com a redução dos gastos com a distribuidora de energia local, ao gerar sua própria energia elétrica.
Introdução
A história da humanidade é marcada por grandes inovações. A energia elétrica é uma dessas importantes descobertas. Muitas das atividades humanas atuais utilizam energia e a maior parte provém da queima de combustíveis fósseis.
A principal fonte de geração de energia elétrica é o carvão. No transporte e na indústria, utiliza-se muito o gás natural e os derivados de petróleo. Toda essa combustão, emite para a atmosfera uma grande quantidade de gases de efeito estufa, que provocam o aquecimento global.
A solução para estes problemas ambientais, passa pela substituição dos combustíveis fósseis por fontes energéticas limpas e renováveis, que gerem energia sem emissão de poluentes e que sejam inesgotáveis na natureza, além de tecnologias que minimizem essas emissões na atmosfera.
Entre os vários tipos de energia sustentável, este projeto enfatiza a geração de energia eólica e solar.
Objetivos
- Apresentar o uso da energia eólica e solar como alternativa de energia limpa e renovável nas escolas públicas;
- Reduzir os gastos com a energia elétrica que vem da rede de distribuição, gerando sua própria energia por meio de painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas;
- Desenvolver o senso crítico dos educandos diante de um problema real que são os impactos socioambientais na produção, geração e transmissão de energia.
Materiais e Métodos
Nas aulas de robótica foram realizadas pesquisas e debates sobre os problemas reais do mundo, de onde surgiu a ideia de criar um sistema autômato que pudesse servir como alternativa para minimizar os impactos ambientais causados pela geração de energia não renovável.
Os materiais utilizados para o protótipo foram: papelão, chapa de eucatex, palitos, tintas e EVA para a maquete e para os sistemas de energias de motor DC, pás/hélice, placa fotovoltaica, servomotor, sensores de luminosidade (LDR), LEDs, jumpers, mini protoboards e a plataforma Arduino. A programação foi desenvolvida no Arduino IDE, onde o Arduino faz o controle do fornecimento de energia, dos motores e aciona os LEDs responsáveis pela iluminação das escolas.
O Robô
Foram desenvolvidos dois dispositivos robóticos de aproveitamento de fontes energéticas limpas e renováveis nas escolas, mais especificamente de energia eólica e solar.
No protótipo de energia eólica, o aerogerador preso a um pilar capta através de suas pás a energia cinética produzida pelos ventos e a transforma em energia elétrica, gerando energia para alimentar o Arduino, que aciona e controla a iluminação de uma escola.
Já no protótipo de geração de energia solar, o painel fotovoltaico otimiza o aproveitamento de energia solar através dos sensores de luminosidade que indicam a posição de maior incidência de luz solar, fazendo com que o Arduino acione o servomotor com movimentos heliotrópicos, similares aos movimentos realizados pelos girassóis, convertendo posteriormente em energia elétrica a ser fornecida à escola.
Resultados e Conclusões
Novas tecnologias e fontes energéticas limpas e renováveis, aliadas às mudanças de hábito cultural e de consumo, são alternativas para solucionar os impactos ambientais causados pela geração de energia.
O uso da energia eólica e solar nas escolas, contribui com a proposta de uma escola sustentável, que aplica efetivamente os conceitos de eficiência energética que ensina em sala de aula, além de reduzir os gastos com a distribuidora de energia local, ao gerar sua própria energia elétrica.
Conclui-se que o protótipo necessita de aprimoramento em sua tecnologia e de uma fonte de armazenamento, como uma bateria, para o seu posterior fornecimento de energia elétrica. Os custos de instalação, componentes e manutenção devem ser levados em consideração na aplicação do projeto nas escolas públicas.
Referências
ARDUINO. Disponível em: <http://www.arduino.cc>. Acesso em: jul 2017.
EPE-Empresa de Pesquisa Energética. Energia e aquecimento global. Disponível em: <http://epe.gov.br/pt/abcdenergia/energia-e-aquecimento-global>. Acesso: 23 set 2019.
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RAMOS, R. CASTRO, L. BERGTAGNOLLI, S. HÜBER, P. Uso da plataforma arduino para criar um dispositivo robótico otimizando o aproveitamento de energia solar. IFRS, Canoas - RS.
ROSA, Mayra. ClicoVivo. Escola que produz energia limpa é eleita a mais sustentável do mundo. Disponível em: <https://ciclovivo.com.br/vida-sustentavel/ bem-estar/escola-que-produz-energia-limpa-e-eleita-a-mais-sustentavel-do-mundo>. Acesso: 19 set 2019.
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