Energia e ciência - Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente 2016

Energia e ciência:
em busca de
soluções sustentáveis
FOLDER DO ALUNO
Energia, ciência
e meio ambiente
Este ano, o Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente convida você a aprender e pensar sobre
um tema muito importante: ENERGIA.
A energia está presente no nosso cotidiano em
formas que a gente, às vezes, nem percebe. Usamos energia para iluminar a casa, para tomar banho, para refrigerar os alimentos, para cozinhar,
para ligar o ventilador e nos refrescar num dia de
calor, para fazer funcionar o despertador, o telefone, a TV, o videogame e muito mais. Ela está
em tudo à nossa volta e, quando paramos para
pensar e estudar sobre o assunto, percebemos
como nossa vida é uma grande rede interligada
de energia.
Que tal aprender mais sobre o assunto? Junto
com seus colegas e com a orientação do seu professor, prepare-se para encarar o desafio de concorrer ao Prêmio ArcelorMittal de Meio Ambiente 2016. Vocês vão escolher uma questão
relacionada ao tema energia e embarcar numa
aventura científica: raciocinar, experimentar,
discutir e articular as ideias, até encontrarem,
juntos, a melhor solução.
Comece sua jornada por este folheto e descubra como a energia tem tudo a ver com o meio
ambiente!
Não existe nada grátis
Países do mundo todo vêm investindo
pesado em programas de energia
renovável. Afinal, sol e vento são
grátis, não é mesmo? Entretanto,
convertê-los em energia tem um
custo alto — em dinheiro e recursos
naturais. Uma turbina de energia eólica
precisa de 50 toneladas de estanho para
produzir 1 megawatt de energia. Já com gás
natural, uma turbina produz essa mesma
energia com apenas 0,3 tonelada de estanho. O vento
pode sair de graça, mas precisamos utilizar minérios para
erguer a infraestrutura que permitirá gerar energia.
Qual o melhor tipo de energia?
A solução correta para a questão energética
depende das características de cada país. A
energia solar pode ser uma boa alternativa
para a Arábia Saudita. A hidrelétrica, para o
Brasil e para a região da África Central. Se
queremos reduzir as emissões de carbono e
encontrar a solução mais eficiente, devemos
olhar para dados e fatos. E isso inclui não
descartar opções como a energia nuclear,
que segue como uma alternativa, apesar
de apresentar riscos como o acidente de
Fukushima, no Japão, no início de 2011.
A energia dos alimentos
A energia não é descartável
A caloria é uma unidade usada para medir o
valor energético de cada alimento, ou seja,
sua capacidade de fornecer energia para o
organismo. Esta energia é fundamental para
as diversas funções do corpo humano, como
respirar, caminhar e pensar. A quantidade de calorias contidas em
cada alimento varia de acordo com o nutriente: 1 grama de carboidrato
corresponde a 4 calorias; 1 grama de proteína, 4 calorias; e 1 grama
de gordura, 9 calorias. Em média, uma criança de 10 anos precisa
de 1.800 calorias diárias para ser saudável. Quando ingerimos mais
calorias do que gastamos, o excesso começa a ser armazenado na
forma de gordura, gerando sobrepeso e obesidade.
O Brasil produz cerca de 800 milhões de pilhas comuns
(ou não recarregáveis) por ano, o que representa seis
unidades descartadas por habitante. Uma única pilha
média descartada erroneamente pode contaminar ou
tornar impróprio para consumo 600
mil litros de água, o que corresponde
ao uso de 60 famílias em um mês. A
média brasileira para cada família de
quatro pessoas é de 10 mil litros
de água por mês. Todas as pilhas devem ser reenviadas para
descarte junto ao fabricante.
Você sabe o que é eficiência energética?
Quando você liga uma lâmpada, percebe que, rapidamente, ela se aquece. Isso significa que nem toda a energia elétrica fornecida foi transformada em luz, pois uma parte foi
dissipada e transformada em calor. Esse fato pode ser observado em vários aparelhos elétricos, como televisão e geladeira. Quanto menor a quantidade de energia dissipada, maior
a eficiência energética, pois isso significa que a maior parte da energia fornecida foi bem
aproveitada, resultando em poucas perdas.
Com o objetivo de estimular a fabricação e a compra de produtos mais eficientes, o Brasil
implementou, em 1993, o selo PROCEL de economia de energia, que indica ao consumidor
os produtos que apresentam os melhores níveis de eficiência energética. Esse selo vem
acompanhado da Etiqueta Nacional de Conservação de Energia, atribuída pelo Inmetro, que
classifica os produtos em faixas coloridas que variam da mais eficiente (A) à menos eficiente
(de C até G, dependendo do produto).
Quais as formas de
energia presentes
no desenho?
5
A cortina recolhida deixa a luz
do sol passar e atingir a lupa,
focalizando o calor no cubo de
gelo que é, então, derretido.
4
Reúna seus colegas e seu
professor, observem cada
etapa do circuito e vejam
quantas formas de energia
vocês conseguem identificar.
O barbante rompido
faz o peso cair
sobre a gangorra,
acionando a roldana
que recolhe a cortina.
5
4
1
A energia do sol
é utilizada pela
planta para realizar
a fotossíntese, que a faz
crescer e produzir frutos.
1
6
2
O gelo derretido desce pela
roda d’água, enchendo o
regador que será utilizado
para regar a planta.
6
Por sua vez, o giro da roda
d’água faz a turbina de ímãs
também girar e produzir a energia
elétrica que vai possibilitar a garota
ligar o computador.
3
2
Você sabia?
O movimento
da roda da
bicicleta faz a
roldana girar,
riscando o palito
de fósforo, o qual
acende a vela que
queima e rompe o
barbante.
3
Garoto se alimenta do fruto e tem
energia para pedalar a bicicleta.
A ilustração acima foi inspirada na chamada máquina de Rube Goldberg. Você já ouviu falar? Uma máquina de Rube
Goldberg é, basicamente, um dispositivo que usa reação em cadeia para executar as tarefas mais simples da maneira mais complicada e
divertida possível. O nome é uma referência ao trabalho do cartunista e inventor americano Rube Goldberg (1883-1970), autor de diversos
aparatos com essa base de funcionamento. Visite www.rubegoldberg.com e conheça uma galeria de trabalhos do inventor. O site também
tem uma seção educativa com dicas para construir engenhocas e outras curiosidades.
Fontes consultadas
GOLDEMBERG, Jose. Energia, Meio Ambiente & Desenvolvimento. São Paulo: Edusp, 2008.
GOLDEMBERG, Jose. Energia Nuclear: Vale a Pena?
Universo Ciência. São Paulo: Editora Scipione, 1996.
Aprenda mais em
2016
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KLEINBACH, Merlin; HINRICHS, Roger A.; REIS, Lineu
Belico dos. Energia e Meio Ambiente. São Paulo:
Cengage Learning, 2014.
MUNDO EDUCAÇÃO. Eficiência energética. <http://
mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/eficiencia-energetica.htm> Acesso em 12 de janeiro de 2016.
REIS, Lineu Belico dos; CUNHA, Eldis Camargo Neves. Energia Elétrica e Sustentabilidade. Barueri/SP:
Editora Manole, 2014.
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