Projecto Bio-Escola Episódios de uma escola sustentável

Concurso Jovens Cientistas e Investigadores 2011 Escola Secundária Anselmo de Andrade

Ano

lectivo

2010-2011

Projecto elaborado por: João Filipe Costa Velez Tiago Alexandre da cruz Vidal

Projecto Bio-Escola

Página 2

Índice

Conteúdo: Páginas: Sumário ………………………………………………………..…………………………………………….…………….3

Introdução …….…………………………………………….…………………………………………………………….4

Situação ambiental actual do planeta ……………………………………………………….……………...5

O ambiente, a saúde e as populações …………………………………………………………….………….6

O que um planeta “saudável” traz de bom para as populações?.............................6

As energias renováveis ……………. ………………………………………….……………….…….……………7

Qual será a solução para travar este agravamento do estado do planeta?............7

Mas o que são as energias renováveis ……………………………………….…..………………..8

Então quais são as verdadeiras vantagens das energias renováveis? ………......8

O biodiesel, será a solução?...........................................................................................10

Porquê o Biodiesel, e não outra energia renovável?........................................10

A produção de biodiesel em recinto escolar..................................................................12

Níveis de produção de biodiesel a níveis globais………………………………………………..14

As diferentes misturas de biodiesel disponíveis…………………..…………….…….14

Química no Quotidiano…………………………………………......................................................15

A solução Bio-Escola …………………………………………………………………………………………….….16

A sustentabilidade enérgica escolar será uma solução?..........................................16

Projecto Bio-Escola………………………………………………………………….….…………………16

A mistura de biodesel e sua rentabilidade e eficiência energética …….……18

Conclusão………………………………………………………………………………………………………..………..19

Bibliografia…………………………………………………………………………………………………………………20

Projecto Bio-Escola

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Sumário

Actualmente, cerca de 5% de toda a energia

produzida no planeta é de fonte renovável e

estima-se que em 2060, quando a população do

planeta deverá ser de 12 bilhões de pessoas, 70%

de toda a energia produzida será renovável. Oito

países possuem 81% de toda a reserva mundial de

petróleo; seis países detêm 70% de todas as

reservas de gás natural e oito países possuem 89%

da reserva total de carvão mineral. Por outro lado,

a maior parte dos países da Ásia, África e América

Latina importam metade da energia para uso comercial. Estes países, em geral,

vendem produtos agrícolas a um preço baixo e compram energia a preços cada vez

mais elevado, gerando resultados bastante desfavoráveis em suas balanças comerciais.

Ao longo do projecto, relembramos a importância do ambiente para as populações,

para a saúde de cada ser humano, para a sua alimentação e sobrevivência, visto que o

uso de petróleo e o lugar primário que as fontes energéticas não renovável ocupam na

sociedade contemporânea, estão a arrastar o nosso planeta Terra, para nada menos

que a desgraça ambiental.

Assim sendo, visamos no nosso projecto, a divulgação e a explicação das energias

renováveis, visto serem uma alternativa “saudável” para o planeta terra,

concentrando-nos principalmente nas aplicações do biodiesel e na sua produção.

Surgiu assim, a ideia de tornar as escolas do país sustentáveis com a utilização do

biodiesel. Através dos desperdícios de óleos alimentares usados nas escolas, é possível

fabricar muitos litros de biodiesel, que podem ser utilizados para tornar a escola

sustentável, isto através de um gerador produtor de electricidade que, poderia servir

para alimentar algum material de cozinha escolar à noite por exemplo.

Com este projecto queremos também realçar a importância da Química no nosso dia-

a-dia, que à medida dos anos vai ficando cada vez mais importante nas diversas áreas,

na saúde, alimentação e claro no ambiente. Por isso, este projecto visa também

sensibilizar a importância não só das energias renováveis, mas também incide sobre as

energias Bioquímicas.

Como objectivo final, esperamos com este projecto reduzir substancialmente a poluição

ambiental, aumentando a qualidade do ar e, por consequência, a qualidade de vida num

universo populacional não só escolar mas também citadino.

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Introdução

As acções do ser humano têm provado uma verdadeira inconsciência nas suas acções

ambientais, sobretudo após a Revolução Industrial, que foi a grande responsável pelo

crescimento e desenvolvimento das economias nacionais, mas, muito negativo para o

ambiente visto que as acções do Homem passaram a acontecer a uma velocidade

muito superior comparativamente às que haviam ocorrido até então. O uso intensivo e

a má exploração dos recursos naturais, como a utilização de energias não renováveis e

o descarte de materiais directamente para o meio ambiente, têm causado grandes

danos, tais como alterações e desequilíbrios climáticos no planeta, destruição da

camada do ozono, e outras alterações em vários ecossistemas, degradando-os de

forma a provocar danos irreversíveis e de difícil recuperação.

A queima de combustíveis fósseis e de biomassa é considerada uma fonte significativa

de poluentes atmosféricos. Dentro deste contexto, no nosso projecto, abordaremos

uma análise da proposta alternativa de energia renovável representada pelo Biodiesel,

alternativa que faz parte dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL),

propostos pelo Protocolo de Quioto para países em fase de desenvolvimento

contribuírem para a redução da emissão de gases do efeito de estufa (GEE).

O Biodiesel insere-se neste contexto, como uma alternativa energética renovável e é

um resultado do avanço da química, e de investimentos no desenvolvimento de novas

tecnologias. No projecto será explicado a importância do Biodiesel e de como o seu

desenvolvimento se tornou um eficiente mecanismo de desenvolvimento sustentável

para as populações.

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A situação ambiental actual do planeta

“Preservar o ambiente: Um objectivo que depende de todos!”

O homem é o ser vivo que mais interfere com o meio que o rodeia, adaptando-o às suas necessidades, e assenta a sua economia na gestão dos recursos energéticos. O aproveitamento que o homem faz da energia traz consigo um impacto significativo no meio que o rodeia. A construção de um moinho de vento ou de um parque eólico, implicará sempre uma transformação do meio, o que levanta questões ambientais quanto á sua construção e um consequente impacto ambiental.

As questões ambientais ganharam particular atenção na segunda metade do século XX.

O acentuado crescimento da população mundial, bem como o desejo de um melhor

nível de vida, têm criado elevadas pressões sobre os recursos naturais, matérias-

primas, o solo, a água, o ar e os ecossistemas em geral.

Actualmente, as emissões de dióxido de carbono (CO2 – gás com efeito de estufa)

atingiram 28 mil milhões de toneladas em 2005 e continuam a crescer, resultando num

aumento de concentração atmosférica de CO2. A nível global, as emissões de CO2

aumentaram cerca de 30% entre 1990 e 2005, com um crescimento anual, entre 2000

e 2005, maior que na década anterior.

De acordo com o estudo do “Programa de Meio Ambiente das Nações Unidas” metade

dos rios já estão poluídos, 15% do solo estão degradados e 80 países sofrem de

escassez de água. Segundo o relatório, nas próximas três décadas, 50% da população

sofrerá com a falta de água e 11 mil espécies de animais e plantas estão ameaçados de

extinção. O relatório alerta ainda que as drásticas mudanças a que o planeta está

sujeito actualmente, irão agravar o problema da fome e das doenças infecciosas, assim

como irão aumentar a frequência de tragédias climática.

Não devemos pensar que essas mudanças estão muito distantes de nós. É só olharmos

para trás e veremos as modificações sofridas no meio ambiente nos últimos dez anos:

verões mais quentes, invernos mais curtos, pouca periodicidade nas chuvas, secas e

enchentes etc. Muitos outros efeitos serão somados a esses, nos próximos 10 anos, se

não existir uma mobilização por parte de toda a população mundial para com os

problemas ambientais.

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O Ambiente, a saúde e as populações

O que um planeta “saudável” traz de bom para as populações?

"A indiferença com o meio ambiente é a conivência com nossa destruição." -Hans Alois

O contexto actual é preocupante, isto apesar da esperança média de vida ter aumentado substancialmente no último século, continua a registar-se uma enorme incidência de doenças relacionadas com problemas ambientais.

A protecção do ambiente e da saúde constitui um dos maiores desafios que se colocam à sociedade moderna. Um ambiente limpo é essencial para a saúde e bem-estar das pessoas.

No entanto, as interacções entre a saúde humana e o ambiente são muito complexas e difíceis de avaliar, o que torna o elemento precaução fundamental.

Reconhecida que é a necessidade de melhoria ambiental associada a uma melhor qualidade de vida e à redução de doenças e mortes, atribuídas a factores ambientais, torna-se indispensável aprofundar o conhecimento da relação de causalidade entre estes factores e os efeitos na saúde.

Os impactos na saúde, mais conhecidos estão relacionados com a poluição atmosférica (em recintos abertos e fechados), a destruição do ozono estratósferico, degradação dos solos a fraca qualidade da água e as condições sanitárias insuficientes, que provocam principalmente doenças respiratórias e cardiovasculares, cancro, alergias bem como perturbações ao nível do sistema reprodutivo e do desenvolvimento neurológico.

A saúde humana foi sempre ameaçada também por fenómenos naturais

(tempestades, secas, etc). As consequências desses fenómenos estão a ser agravadas

pela falta de prevenção e pelo resultado da intensiva actividade humana para com o

ambiente.

As crianças apresentam uma maior vulnerabilidade aos factores ambientais pelo

facto de o seu organismo estar ainda em fase de desenvolvimento e menos capaz de

reagir a perturbações exteriores. Assim, a preocupação e a prevenção para com o

ambiente é algo fundamental, visto que as futuras gerações poderão a vir a ter um

diagnóstico medico pior ainda do que a geração actual.

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As energias renováveis

Qual será a solução para travar este agravamento do estado do

planeta?

"Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma."- Antoine laivoisier

À medida que avançamos,

cada vez mais o problema

ambiental acentua-se no

nosso planeta, por isso teve-

se que tomar medidas para

não diminuir a durabilidade

do nosso planeta e torná-lo

melhor. Através disso

surgiram as Energias

Renováveis, que como o

nome indica são ilimitadas

porque provém da natureza.

Se recuarmos um pouco no

tempo, a evolução tecnológica e o desenvolvimento das sociedades fez com que

surgisse novas fontes de energia e novas formas da sua exploração. Antes da

Revolução Industrial (século XVIII) existiam as energias renováveis exploradas com

tecnologias rudimentares, com a 1ª Revolução Industrial, ocorreu a descoberta do

carvão associado à máquina a vapor; no século XIX ocorre a 2ª Revolução Industrial

com a descoberta dos princípios da termodinâmica,

evolução dos transportes, surge o petróleo e gás natural;

em meados do século XX, com a 2ª Guerra Mundial,

surge a energia atómica, mais tarde a informática e a

robótica que em conjunto dão origem à 3ª Revolução

Industrial nas últimas décadas do século XX.

Actualmente, o emergir das renováveis exploradas com

tecnologia sofisticada revelam indícios de nova

reestruturação.

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Mas o que são as Energias Renováveis?

Energias renováveis são, como o nome indica todas as formas de energia cuja taxa de

utilização é inferior à sua taxa de renovação. As suas fontes podem ter origem

terrestre (energia geotérmica), gravitacional (energia das marés) e solar (energia

armazenada na biomassa, energia de radiação solar, energia hidráulica, energia

térmica oceânica e energia cinética do vento e das ondas). Também são consideradas

fontes de energia renovável os resíduos agrícolas, urbanos e industriais.

As energias renováveis são consideradas como energias alternativas ao modelo

energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida

(diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua

formação) como pelo seu menor impacto ambiental.

Alguns tipos de Energias Renováveis mais utilizados são por exemplo a Energia Solar

que em Portugal é muito utilizada. A utilização das energias renováveis, como por

exemplo os painéis solares térmicos e fotovoltáicos, para a produção de calor e de

energia eléctrica a partir do aproveitamento da energia solar, é uma forma para a qual

Portugal dispõe de recursos de grande abundância, comparando a disponibilidade de

horas de Sol por ano com outros países da União Europeia. Estas estratégias são uma

solução bastante vantajosa devido às condições climatéricas favoráveis para a

obtenção de uma maior sustentabilidade nos edifícios em Portugal.

Então quais são as verdadeiras vantagens das energias

renováveis?

As energias renováveis são muito diferentes entre si e colocam desafios e oferecem

soluções também eles diferentes. Portugal tem óptimas condições para o

desenvolvimento de praticamente todas as formas de energia renovável, pelo que

deverá encarar este contexto como uma oportunidade, não apenas em termos

ambientais, mas também em termos sociais e económicos. A investigação e o

desenvolvimento tecnológico nesta área deverão ser uma prioridade e poderão

representar um excelente contexto para o desenvolvimento de uma abordagem

integrada entre o mundo académico e o mundo empresarial, com o intuito de usar

comercialmente o conhecimento que tem vindo a ser e continuará a ser desenvolvido

quer especificamente em Portugal, quer em projectos europeus ou mundiais onde

Portugal seja parceiro. As várias vantagens que a utilização de energias renováveis apresenta são:

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- A garantia de, a médio prazo, desenvolver um modelo energético sustentável e justo,

no sentido em que será possível usufruir da energia com baixo impacto ambiental, mas

onde os eventuais impactos negativos daí resultantes afectarão quem usa a energia e

não países e povos que em nada beneficiam dos recursos que são explorados nos seus

territórios, tendo que lidar com as externalidades.

-Representam uma enorme oportunidade para a aplicação de tecnologias de

aproveitamento de energias renováveis em países onde o aumento do consumo

energético começa a ser efectivo e onde, muito frequentemente, os recursos

renováveis estão disponíveis e a sua exploração permitirá um desenvolvimento mais

sustentável e de baixo custo económico, ambiental e social. Os países em

desenvolvimento, particularmente aqueles com quem Portugal mantém uma relação

histórica, poderão obter grandes benefícios de uma abordagem desta natureza.

- Em termos de emissões para a atmosfera, para a água e para o solo as energias

renováveis apresentam inúmeras vantagens face a quaisquer outras formas

conhecidas de produção de energia. Representam assim a forma mais sustentável de

produção energia, uma vez que são as que apresentam um menor impacto ambiental

no curto, médio e longo prazo.

- As energias renováveis são também as que apresentam menores emissões de gases

com efeito de estufa ao longo do seu ciclo de vida, sendo portanto a solução mais

óbvia, em termos de fontes energéticas, para o cumprimento das obrigações

constantes do Protocolo de Quioto e consequentemente, para a atenuação do

problema das alterações climáticas.

- Muitas das soluções energéticas com maior protagonismo no presente resultam na

produção de uma grande quantidade de resíduos, sendo que em alguns casos a

perigosidade e longevidade dos mesmos inviabilizam a utilização dessas soluções num

contexto de um modelo sustentável de desenvolvimento (como é o caso da energia

nuclear). O mesmo não acontece com as energias renováveis que, em geral,

considerando o seu ciclo de vida, produzem relativamente poucos resíduos e de baixa

perigosidade.

- Uma vez que se trata de formas de produção de energia muito diversificadas e face

às possibilidades de descentralização que implicam, podem ser um excelente incentivo

para a criação de emprego, particularmente em regiões menos desenvolvidas.

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O Biodiesel, será a solução?

“Já não há meio ambiente... Mas preservemos o terço de ambiente que nos resta.” -Veríssimo Andrade

O actual modelo energético, baseado na queima de

combustíveis fósseis e na energia nuclear, é

insustentável. Este sistema baseado nas energias não

renováveis acarreta uma série de problemas de difícil

resolução: a contaminação ambiental; a dependência

do exterior por parte dos países não produtores de

energias fósseis; o esgotar, num período

relativamente curto, das reservas mundiais de

petróleo, carvão e gás natural, ou ainda a produção

de resíduos radioactivos e a possibilidade de

acidentes nucleares.

O biodiesel é um combustível biodegradável,

produzido a partir de óleos alimentares virgens ou de óleos alimentares usados.

Pode substituir total ou parcialmente o gasóleo de origem petrolífera utilizado nos

motores diesel, podendo ser utilizado puro ou misturado com o gasóleo convencional

em diversas proporções.

Porquê o Biodiesel, e não outra energia renovável?

O biodiesel apresenta diversas vantagens, tais como:

- Utiliza como matéria-prima resíduos (óleos alimentares usados), valorizando-o e

transformando-o num biocombustível;

- Contribui para a concretização da política nacional de combate às alterações

climáticas, através da redução da emissão de poluentes;

- Deixa as economias dos países menos dependentes dos produtores de petróleo;

- Produzido em larga escala e com uso de tecnologias, o custo de produção pode ser mais baixo do que os derivados de petróleo;

- Elimina as emissões em SO2, uma vez que o biodiesel não contém enxofre na sua composição;

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Reduz as emissões de CO aproximadamente em 50% e de CO2 em 78%, se tivermos em conta o ciclo do Carbono, (de referir que estes valores dizem respeito à utilização 100% de biodiesel).

-Maior facilidade no transporte e fácil armazenamento, devido ao seu menor risco de

explosão. O biodiesel na sua forma natural pode ser armazenado em qualquer lugar

onde o petróleo é armazenado, e pelo facto de ter maior ponto de fusão é ainda mais

seguro o transporte deste;

- O seu uso contribui para a diminuição do efeito estufa, proporcionando um ganho

ambiental para todo o planeta pela diminuição da poluição atmosférica;

- Os subprodutos da produção do biodiesel poderão ser usados como nutrientes para

o solo agrícola;

- É necessária uma quantidade de oxigênio bem menor que a do diesel;

- O etanol vem da indústria do álcool, uma industria forte e que faz circular um grande

volume de capital, gera empregos e ainda gera dinheiro para o governo através dos

impostos, ajudando a reduzir o défice publico;

- A pesquisa e prospecção do petróleo são muito caras. O capital utilizado neles pode

ter um fim social melhor para o país, visto que o biodiesel requer muito menos

dinheiro para pesquisa;

Assim, a utilização do Biodiesel torna-se cada vez um aspecto de maior importância

que deve ser revisto, estudado e verificado em diversas situações que podem com

certeza, mudar o planeta.

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A produção do biodisel em recinto escolar

1ª ETAPA

Secagem e Filtração do óleo alimentar usado (OAU)

Esta etapa consiste no tratamento do óleo usado que vai ser usado como

reagente na reacção de transesterificação. Utiliza-se o sulfato de magnésio

anidro, pois este tem capacidade de absorver a água existente no OAU.

Para separar a mistura AO + sulfato de magnésio e resíduos da fritura que

se encontram no óleo utiliza-se uma filtração por sucção.

2ª ETAPA

MISTURA DO METANOL COM O CATALISADOR

O objectivo desta etapa é dissolver o hidróxido de sódio (catalisador) no

metanol (reagente).

Relativamente ao cálculo da massa de hidróxido de sódio e do volume de

metanol a usar, é de considerar as seguintes proporções para a mistura:

a) A quantidade de metanol depende da quantidade

de OAU. Deve-se verificar a seguinte relação:

1000 ml de OAU para 200 ml de metanol

b) A quantidade de NaOH (catalisador) depende da

quantidade de OAU. Deve-se verificar a seguinte

relação: 1000 g de OAU para 3,5 g de NaOH

3ª ETAPA

REACÇÃO DE TRASESTERIFICAÇÃO

A transesterificação é a reacção de um triglicérido com um álcool para originar um

éster e um subproduto, neste caso a glicerina. A síntese do biodiesel pode ser

traduzida pelo esquema seguinte:

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catalisador

Óleo alimentar usado + metanol biodiesel + glicerina

O óleo alimentar usado, reage com o

metanol na presença do hidróxido de sódio

(catalisador) que tem por função aumentar

a velocidade da reacção, formando-se

biodiesel (produto da reacção) e glicerina

(subproduto) e obtendo-se o catalisador. A

duração da reacção é de cerca de trinta

minutos e ocorre a uma temperatura de 64

º C.

4ª ETAPA

SEPARAÇÃO DA GLICERINA DO BIODIESEL

Nesta etapa procede-se à separação da glicerina (fase mais

densa) do biodiesel (fase menos densa), por decantação,

após arrefecimento dos produtos da reacção. Juntamente

com a glicerina está misturado o catalisador.

5ª ETAPA

LAVAGEM DO BIODIESEL

Nesta etapa, adiciona-se àgua ao biodiesel para remover vestígios de

catalisador, metanol e glicerina.Por decantação separa-se a àgua da

lavagem (fase mais densa) do biodiesel (fase menos densa).

6ª ETAPA

SECAGEM E FILTRAÇÃO DO BIODIESEL LAVADO

Finalmente, a sexta etapa, secagem e filtração do

biodiesel lavado é idêntica à primeira etapa.

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Níveis de produção de biodiesel a nível global

Em 2007, a capacidade de produção de biodiesel cresceu rapidamente, com uma taxa

de crescimento média anual no período 2002-06 de mais de 40%. No ano de 2006, a

produção de biodiesel total mundial foi de cerca de 5-6 milhões de toneladas, com 4,9

milhões de toneladas produzidos na Europa (dos quais 2,7 milhões de toneladas foram

da Alemanha) e o resto da E.U.A. Em 2007, a produção só na Europa subiu para 5,7

milhões de toneladas. A capacidade na Europa para 2008 somou 16 milhões de

toneladas. Isto é comparável com uma demanda total de diesel na Europa e os E.U. de

cerca de 490 milhões de toneladas (147 mil milhões de galões). A produção mundial de

óleo vegetal para todos os efeitos, em 2005/06 foi de cerca de 110 milhões de

toneladas, com cerca de 34 milhões de toneladas tanto de óleo de palma como de óleo

de soja.

As diferentes misturas de biodiesel disponiveis

Misturas (composições) de biodiesel e combustível

diesel convencional à base de hidrocarbonetos são os

produtos mais comummente distribuídos para uso no

mercado.

Grande parte do mundo usa um sistema conhecido

como uma "sigla B "para indicar a quantidade de

biodiesel em qualquer mistura de combustível:

Biodiesel a 100% é referido como B100

Biodiesel a 20% é rotulado B20

Biodiesel a 5% é rotulado B5

Biodiesel a 2% é rotulado B2

Obviamente, quanto maior a percentagem de

biodiesel, mais ecologicamente amigável é o

combustível. É comum nos E.U.A. ver-se o rótulo

B99.9 visto que será creditado um imposto

governamental à primeira empresa que produza óleo diesel com biodiesel puro.

Misturas de 20 por cento de biodiesel com 80 por cento de diesel de petróleo (B20)

podem geralmente ser usadas em motores diesel sem modificações. O biodiesel pode

também ser utilizado em sua forma pura (B100), mas pode exigir modificações no

motor para evitar certos problemas de manutenção e performance.

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Química no Quotidiano

O que a química pode oferecer ao ambiente e às populações?

A Química tem sido cada vez mais um factor

importante para uma melhoria do ambiente.

Encontrar soluções para o paradigma entre a

necessidade de consumo dos recursos

naturais e sua preservação é um dos papéis

importantes da Química de hoje. Alguns

exemplos da actuação da Química, pode-se

citar como a produção de produtos

biodegradáveis, recuperação de rios poluídos,

a reciclagem de resíduos, o tratamento de

esgotos e outros.

É uma ciência experimental que aparece

muitas das vezes no nosso quotidiano sem nos darmos conta. Se soubermos aproveitar

os seus benefícios, nomeadamente no ambiente, poderia ajudar e muito o planeta.

Comprovámos também que esta ciência está praticamente em tudo o que

aproveitamos para sobreviver, como por exemplo a alimentação ou os medicamentos.

Ou seja, o avanço da química conseguiu estender o nosso nível de vida assim como a

duração da mesma, e claro do ambiente.

Permitiu também um avanço na bioquímica por exemplo desenvolvendo vacinas e

novos medicamentos que aumentam a nossa longevidade. Assim numa análise

centrada nos riscos/benefícios, os químicos podem sentir-se à vontade para afirmar

que as suas contribuições têm sido cruciais para a melhoria da qualidade de vida no

planeta. No entanto, ainda há questões sem resposta como por exemplo a toxicidade

de algumas moléculas novas que são produzidas.

A Química é uma ciência nova, tem grande responsabilidade sobre o nosso mundo,

pois pode sair dela a solução para muitos dos problemas enfrentados por todos. Sendo

assim dá para perceber que a química está em quase tudo que se vê e até em muitas

coisas que não dá para ser vistas, ou seja, a Química está não só em nosso planeta,

mas sim em todo o universo

Por isso cabe a todas as disciplinas de estudo promover o estudo da química pois com

isso promove a qualidade de vida respeitando e preservando todas as formas de vida

do planeta.

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A solução Bio-Escola

A sustentabilidade enérgica escolar será uma solução?

“O que nós somos é o que fazemos, e o que fazemos é o que o ambiente nos faz fazer.”

As questões energéticas são da máxima importância

para a sustentabilidade das sociedades modernas. A

sobrevivência humana depende do fornecimento

contínuo de energia cuja procura tem vindo a

aumentar continuamente. As recentes subidas

acentuadas dos preços do petróleo têm tido grandes

repercussões ao nível das economias dos países com

maior dependência energética, e tornam imperativa

a alteração de mentalidades e práticas nos meios

empresariais e sociais. Nos dias de hoje, enfrenta-se

o dilema de como satisfazer as crescentes

necessidades energéticas sem afectar negativamente

o ambiente, assim como garantir o bem-estar das

gerações actuais e futuras (conceito de

desenvolvimento sustentável). A nível empresarial,

estas questões assumem grande importância uma vez que os custos energéticos

pesam nos encargos das empresas. Também aqui se abrem aos engenheiros químicos

oportunidades para intervir no sentido de melhorar a eficiência energética dos

processos, desenvolver tecnologias limpas e promover a utilização de energias

alternativas renováveis, de modo a reduzir custos de produção e aumentar a

competitividade económica nos mercados internacionais.

“O Projecto Bio-escola”

“Tudo o que um sonho precisa para ser realizado é alguém que

acredite que ele possa ser realizado.” Roberto Shinyashiki, autor e

psiquiatra

São produzidos todos os anos em Portugal, 120 milhões de litros de óleos alimentares

usados, quantidade suficiente para fabricar 170 milhões de litros de biodiesel, ou seja,

com um litro de óleo alimentar usado é possível obter 1,41 litros de biodiesel.

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Todos os dias somos confrontados com a necessidade de alterar comportamentos

humanos que exigem a cooperação de todos os actores, tanto institucionais como não

governamentais, e a começar na família e na escola.

Uma alteração na forma de agir e pensar sobre as energias renováveis, e sobre a

sustentabilidade escolar, são comportamentos que o grupo pretende alterar quer na

comunidade escolar, quer na população em geral com a realização deste projecto.

Para além da alteração de comportamentos, o grupo de trabalho ao deparar-se com as

condições ambientais actuais, tem a obrigação como cidadãos de mudar, e de tornar

melhor o espaço onde vivem e onde passam maior parte do tempo.

Assim sendo, surgiu-nos a ideia de relacionar as energias renováveis, a produção de

biodiesel e o conceito de sustentabilidade ambiental e escolar.

O propósito final deste projecto, envolve a recolha semanal de todo o óleo usado na

cantina de cada escola, que mais tarde, será transformado em biodiesel, por uma

empresa especializada, ou pelos alunos da escola em que o projecto decorre, o que

daria as alunos maior experiência ao manusear instrumentos de laboratório,

compreender na prática a teoria que apreendem nas aulas normais, sendo um óptimo

instrumento de ensino para os alunos, e podendo vir a funcionar como uma actividade

semanal regular realizada por alunos do ensino secundário, que frequentem o curso

científico humanístico de ciências e tecnologias, visto serem os alunos com contacto

com a física e química A.

Seguidamente á produção do biodiesel por parte dos alunos, ou professores ou uma

identidade privada (como for a hipótese mais apropriada á escola a que se pretende instaurar

o projecto), esse bio-combustivel seria transformado em electricidade por meio de um gerador

movido a bio-diesel, o que poderia alimentar energeticamente material de cozinha

(frigoríficos, arcas, etc) por exemplo durante a noite, tornando a escola um pouco mais

sustentável e menos depende dos combustíveis fosseis.

A reutilização deste óleo alimentar usado trairia somente vantagens ambientais, assim como

vantagens económicas, visto que, este óleo alimentar usado não seria lançado para o solo,

logo esta acção reduziria substancialmente a poluição ambiental, aumentando,

portanto, a qualidade do ar e, por consequência, a qualidade de vida num universo

populacional não só escolar mas também citadino.

Assim como a poupança energética que se faria seria compensadora em termos de

custos para a escola, para além de ser uma excelente forma de colocar alunos e

professores a trabalhar para um bem comum, o que só trairia benefícios para ambos e

para a escola naturalmente.

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O gerador eléctrico, a mistura de biodesel e sua rentabilidade e eficiência energética

Para a concretização final do nosso projecto averiguamos a eficiência e rentabilidade de diversas misturas de biodiesel (b10,b20,b40), tendo sido o mais eficiente e rentável o b20.

Método de obtenção da eficiência e rentabilidade energética da mistura b20

O consumo específico de combustível pode ser obtido através da seguinte equação:

CEC – Consumo Específico de Combustível, kg kWh‐1 •V – Tensão de saída, V; •I – Corrente eléctrica Å; •T – Período de tempo de um ensaio, s.

A eficiência do conjunto pode ser obtida pela seguinte equação: PCI – Poder Calorífico Inferior, kJ g‐1

Cec- consumo especifico de combustível, kg kwh-1

A mistura volumétrica de combustível b20 é a que apresenta melhor eficiência

energética, assim como melhor relação quantidade/energia.

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Conclusão

Com este projecto pretendemos provar que biodiesel pode substituir totalmente o

diesel automóvel criado através do petróleo, ou ser utilizado conjuntamente com o

diesel de petróleo ajudando a diminuir as emissões de CO2 para a atmosfera.

Infelizmente a indústria petrolífera é uma das indústrias «donas do mundo»

actualmente e a transacção de forma radical do diesel de petróleo para diesel

biodegradável teria sérias consequências na economia mundial.

O objectivo final do nosso projecto é poder tornar a nossa escola o mais sustentável

possível, com a utilização e produção de biodiesel a partir de óleos alimentares usados,

sendo posteriormente transformado em electricidade por um gerador, podendo assim

alimentar energeticamente material eléctrico escolar.

Com a compra do motor gerador BD 65000CF, a nossa ideia sairia do papel e tornava-

se realidade, sendo que, assim a escola já poderia transformar todo o biodiesel em

electricidade.

Apesar de este gerador ser um grande investimento, a longo prazo ele trairia

resultados e benefícios quer para a escola quer para o ambiente.

Esta acção reduziria substancialmente a poluição ambiental, aumentando, portanto, a

qualidade do ar e, por consequência, a qualidade de vida num universo populacional

não só escolar mas também citadino.

Esperemos que com este trabalho tenhamos esclarecido que com a concretização da

nossa ideia, podemos estar a contribuir para uma escola do futuro, com vantagens

quer ambientais quer económicas, que podem colocar as escolas portuguesas

novamente no prisma mundial.

Motor Gerador ‐modelo BD 6500CF; (preferencial para

a produção escolar) Potência mecânica 7,36 kW (10 cv) Gerador: 5,5 kVA/5,0 kW de potência nominal Tensão de saída de 120/240 V monofásico.

Projecto Bio-Escola

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