Como reduzir os altos níveis de concentração de poluentes no ar com estratégias sustentáveis? A escola está inserida em uma região marcada pelo tráfego intenso de caminhões e automóveis que liberam grandes níveis de poluentes no ar, além de indústrias poluentes próximas. O projeto foca em engajar o estudante a se preocupar com questões como: De onde vem a poluição? Quais são os tipos de gases poluentes e os seus males à saúde? E como podemos combater os altos níveis de concentração de gases poluentes no ar, principlamente passando por uma sensibilização da comunidade escolar e local?

● Pesquisa de campo feita pelos estudantes acerca das fontes poluidoras existentes próximas à escola, com registro por escrito. ● Pesquisa e levantamento bibliográfico na literatura acerca dos níveis de emissão de gases poluentes e discussão em sala sobre as formas de detectar o monóxido e o dióxido de carbono presentes na atmosfera e os níveis nocivos de concentração no ar. ● Construção de um detector de gases poluentes em grupos de 4 ou 5 alunos, por meio de prototipagem eletrônica com Arduino utilizando sensor de gás monóxido de carbono ou dióxido de carbono. Por meio do detector, os estudantes deverão conseguir medir os níveis de concentração dos gases poluentes no ambiente escolar e identificá-los como nocivos ou não, tomando como base o levantamento bibliográfico feito anteriormente. ● Descrição detalhada da situação de árvores e plantas dentro da escola e região escolar e ações para preservá-las. ● Planejamento por escrito de ações voltadas para conscientização da comunidade escolar e local, sobre os riscos à saúde por níveis nocivos de gases poluentes e da importância da preservação do meio ambiente. Construção de portfólio semanal no decorrer do desenvolvimento do projeto com registros escritos datados e mídias. Toda atividade individual ou em grupo deverá ser anexada. Com o auxílio de um detector de gases poluentes construído pelos estudantes por meio de prototipagem eletrônica (plataforma Arduino), os estudantes deverão identificar no ambiente escolar os níveis de CO e CO2 presentes e associá-los aos fatores locais. O detector de gases contém um sensor de gás monóxido de carbono ou dióxido de carbono. A partir do conhecimento dos níveis de concentração de gases poluentes presentes na escola e da identificação dos principais emissores, as estratégias para a sua redução deverão ser colocadas em prática: ● Preservação do meio ambiente escolar, na irrigação de árvores, plantas e horta. ● Monitoramento dos líquens nos troncos das árvores presentes na escola. ● Conscientização da população local sobre a importância da preservação do ambiente por meio de divulgação em mídias sociais e projetos na escola voltados ao público. ● Divulgação dos percentuais de concentração de poluentes atmosféricos encontrados no ambiente escolar, obtidos por meio do detector de gases poluentes construído nas aulas pelos estudantes, para a comunidade local.

Medidas sustentáveis para a melhoria e manutenção da qualidade do ar

Cidades e Comunidades Sustentáveis, Saúde e Consumo Responsável, Atividades STEM Brasil - Educando

sustentabilidade, poluição do ar, preservação do meio ambiente, prototipagem eletrônica

Izabela Gonçalves Diniz (Coordenador da Equipe)
Juliana Diniz Pereira (Professor Colaborador)
Fernando Jardim (Professor Colaborador)
Wanderlucio Nunes Camelo (Aluno Capitão)
Sara Silva (Aluno)
THALITA CHRISTINE TEIXEIRA GUIMARÃES (Aluno)
ESTER DA SILVA CUNHA COSTA (Aluno)
VITÓRIA ESTHER SOARES XAVIER (Aluno)

E E ELZA MENDONÇA FOULY, Contagem-MG

Nossa escola está inserida em um local onde há predominância de tráfego intenso de caminhões e próxima de indústrias poluentes. Portanto, os alunos foram orientados a pesquisar as fontes, as causas e as justificativas para emissão de gases poluentes próximos à escola. Em seguida, os estudantes tiveram aulas para conhecer os tipos de gases poluentes existentes e seus níveis de emissão nocivos à saúde e ao meio ambiente e também, diferenciar dois dos principais gases poluentes, o monóxido e o dióxido de carbono: quanto à origem, estrutura química e consequências à saúde e ao meio ambiente: ● Com as aulas, os alunos foram encorajados a descrever formas de detecção do nível de gases tóxicos e poluentes em um ambiente, e construir um detector de gases usando a placa eletrônica Arduino com o kit do STEM Brasil. ● Após fazerem as medidas de níveis de concentração de gases poluentes e simulações práticas com a queima de papel próximo ao detector de gases, os alunos reconheceram a importância da preservação do meio ambiente no combate à redução da poluição atmosférica. As próximas etapas são: ● Testar alternativas sustentáveis para a redução da emissão de gases poluentes e para a conservação do meio ambiente (ODS 11). ● Conscientizar a comunidade escolar e local sobre a importância da preservação ambiental e do consumo responsável (ODS 11 e 12). ● Promover campanhas na escola e comunidade local sobre a responsabilidade de indústrias na redução da emissão de gases poluentes derivados de combustíveis fósseis (ODS 12).

O detector de gases poluentes já foi montado e colocado em utilização. Os estudantes analisaram os dados obtidos pelo detector e iniciaram a tomada de ações para conscientização da população no ambiente escolar e na comunidade local. ● Os estudantes consruíram cartazes contendo os resultados obtidos e a análise (INFOGRÁFICOS), e preparar projetos de conscientização e sensibilização dentro da própria escola. ● Após a sensibilização da comunidade escolar quanto à questão da concentração de gases poluentes dentro da escola, e da proposta de estratégias que devem ser tomadas para a possível redução de poluição no ar, novas ações deverão ser pensadas e repensadas para a conscientização também da comunidade local. ● Os alunos deverão discutir em grupos e debater as primeiras impressões na conscientização da comunidade escolar e mudanças de atitudes para a preservação do meio ambiente e consumo responsável. ● O monitoramento dos gases poluentes por meio do detector eletrônico deve continuar enquanto se pensa e repensa as formas de conscientizar a população, bem como a observação da paisagem local. A observação deve se estender também para outros ambientes em torno da escola, como praças públicas e ruas que os estudantes frequentem com seus responsáveis. Sobre o monitoramento dos dados obtidos pelo circuito montado com Arduino: Não foram observadas grandes quantidades de gases poluentes como CO e CO2 no ar do interior ou fora das salas de aula. A quantidade de poluentes existe, mas é pequena. Entretanto, nas aulas práticas, para testar o funcionamento dos detectores, foi utilizadas a queima de papel para produzir fumaça, onde foi registrado altos níveis de concentração de gases poluentes pelo detector. Esses dados são visualizados no monitor serial da IDE Arduino. O valor da tensão na fonte aumenta em casos em que a concetração de gás poluente é alta, enquanto o a razão Rs/R0 se torna também menor. R0 é o valor previamente calibrado em uma região considerada de ar puro e limpo (como no meio de uma pequena mata dentro da universidade federal de Minas Gerais, onde há diversas áreas de preservação), e Rs é o valor medido em tempo real pelo detector. *Quando o detector de gases detecta a presença de gás ou fumaça, um pequeno LED acoplado ao circuito acende.

A qualidade do ar dentro de sala fechada se mostrou com a menor qualidade medida, embora não tenha sido detectados níveis nocivos de gases poluentes. Basta comparar com as medidas feitas em outro local, como uma área de preservação, por exemplo. Os níves de concentração de gases poluentes são menores e a qualidade do ar é maior. Isto foi verificado por meio do monitor serial na IDE do Arduino, que fornecia valores de tensão e resistência do sensor de gás e a medida foi feita dentro de um dos Jardins da Universidade Federal de Minas Gerais. Valores de tensão menores correspondiam à um aumento da resistência interna variável do sensor, onde ocorre uma reação eletroquímica na presença do gás poluente ou fumaça. Na região da escola não foram medidos níveis significativos de gases poluentes. O detector apenas indica alta concentração de gás poluente na presença direta com fumaça ou com o gás, como foi feito nos testes com a queima de material. Nossa escola mantém a preservação de árvores, plantas e jardins.

Nosso detector de gases funciona e mediu a qualidade do ar. Foram testados diferentes sensores da série MQ: 2, 7 , 9 e 135; cada sensor com uma sensibilidade maior para determinar tipo de gás ou fumaça. Foram feitos testes em diferentes locais: dentro de sala de aula, fora de sala de aula e dentro de área de preservação. Verificou-se que quanto mais ventilado um local, melhor a qualidade do ar. As medidas feitas com o detector apontaram níveis mais baixos de qualidade do ar dentro de sala fechada e com muitas pessoas, enquanto que, do lado de fora a qualidade do ar se mostrou melhor. No teste feito dentro de uma área de preservação com muitas árvores, a medida de qualidade do ar se mostrou substancialmente melhor. Portanto, foi feita uma intervenção em sala de aula, introduzindo pequenos vasos de plantas purificadores, que além de decorar o ambiente, também ensinam aos estudantes sobre preservação do meio ambiente. Com os pequenos vasos de plantas, os alunos tem a tarefa de cudiar destas plantas, jogar água e colocar ao sol. O nível de gás carbônico em uma sala fechada com muitas pessoas não se mostrou prejudicial. Também foi verificado, que em local de mata ou pequena floresta, como em uma região de preservação da Universidade Federal de Minas Gerais, a qualidade do ar é notadamente superior. Desta forma, fica o incentivo aos estudantes para que promovam atitudes de preservação da natureza no ambiente escolar. Não foram detectados níveis nocivos de poluição no ar dentro da salas de aulas ou fora delas, escola ou na região escolar. Verificou-se que a qualidade do ar melhora à noite, em todos os locais. A qualidade do ar também é melhor nos locais abertos do que em sala de aula. Os níveis de gás carbônico são maiores em salas mais cheias, fechadas e com muito tempo de uso. Além disso, ainda podemos pensar em alternativas sustentáveis para a melhoria da qualidade do ar próximos às rodovias e empresas de caminhão que existem na região em que está inserida a escola, como: filtros de ar, materiais para a quebra das moléculas de gases poluentes, purificadores de ar para locais fechados como salas.

1. How to Calibrate & Use MQ9 Gas Sensor w/ Arduino © GPL3+ https://create.arduino.cc/projecthub/electropeak/how-to-calibrate-use-mq9-gas-sensor-w-arduino-e93cb1#toc-mq-gas-sensor-series-3 Acesso em 23 de outubro de 2022 2. Protótipo de medidor de gases poluentes usando tecnologia de baixo custo. https://periodicos.ifpb.edu.br/index.php/principia/article/viewFile/3872/1268 Acesso em 23 de outubro de 2022 3. Fundação Estadual do Meio Ambiente - FEAM http://www.feam.br/ Acesso em 23 de outubro de 2022