Indicação de aplicação: 5º ano

Título da aula: Lamparina de óleo de cozinha

Habilidades:
(EF05CI05) Construir propostas coletivas para um consumo mais consciente e criar soluções tecnológicas para o descarte adequado e a reutilização ou reciclagem de materiais consumidos na escola e/ou na vida cotidiana.

(EF05MA24) Interpretar dados estatísticos apresentados em textos, tabelas e gráficos (colunas ou linhas), referentes a outras áreas do conhecimento ou a outros contextos, como saúde e trânsito, e produzir textos com o objetivo de sintetizar conclusões.

Recursos didáticos:
1 Laranja

Faca

Colher

Óleo vegetal (100 ml)

Fósforos

Objetivos de aprendizagem

Elaborar, baseados na análise de dados, maneiras de melhorar a qualidade do ar através da redução da emissão de gases produzidos na cadeia de transporte.

Antes da aula

• Para sua preparação, realize antecipadamente o experimento proposto e familiarize-se com os materiais e procedimentos.
• Separe dados estatísticos oficiais do Brasil sobre matriz energética, que é o conjunto de fontes de geração de energia para suprir a demanda dos brasileiros. Matriz energética trata de toda a energia utilizada, desde a eletricidade doméstica até os combustíveis usados nos meios de transporte. Você pode conseguir esses dados atualizados, por exemplo, no site da Empresa de Pesquisa Energética, uma empresa pública vinculada ao Ministério de Minas e Energia. Abaixo, um exemplo de gráfico.

https://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica

Matriz energética brasileira 2019 (BEN, 2020)

• Divida os alunos em grupos de três pessoas e peça que tragam os materiais necessários e/ou separe os materiais junto à escola. Atenção, um dos procedimentos consiste na secagem da laranja e isso pode levar alguns dias. Portanto, planeje esta ação com antecedência.

O experimento passo a passo

• Corte a laranja ao meio
• Com uma colher, retire todo o mesocarpo (a polpa da laranja), mas com cuidado para não danificar a columela (parte branca central).
• Deixe secar ao ar livre por alguns dias. Verifique se a consistência e aparência é de fruta seca.
• Posicione a metade seca da laranja em uma mesa plana, distante de qualquer material combustível. Coloque óleo vegetal dentro da laranja, até aproximadamente 2/3 da sua altura (em torno de 100 ml). Fique atento para que uma parte da columela fique fora do óleo.
• Com um fósforo, ateie fogo na columela. Isso pode demorar um pouco.

A aula

• Na sala de aula ou em outro ambiente de sua escolha propício à atividade, organize os grupos em formato de semicírculo. Essa é uma disposição que facilita o debate, uma vez que todos podem ver uns aos outros. Atente para que cada grupo tenha acesso à uma pequena mesa para realizar o experimento.
• Apresente dados da matriz energética brasileira. A partir da análise desses dados, inicie uma roda de conversa, conduzindo os alunos a pensarem no impacto causado por esse uso. Você pode fazer perguntas, como:
  • O que caracteriza fontes renováveis e não-renováveis?
  • Derivados de petróleo e cana-de-açúcar correspondem a mais da metade da demanda energética do Brasil. Quais são os principais derivados dessas matérias-primas e qual seu principal uso?
    • Espera-se que os alunos apontem, como derivados do petróleo, a gasolina e o óleo diesel, e como derivado da cana-de-açúcar, o etanol, ambos usados principalmente nos transportes de pessoas e de carga.
  • Você e sua família, consomem energia relacionada a transporte? Como?
    • Espera-se que os alunos reconheçam que a cadeia de energia usada em transportes está não só no uso do transporte privado, como carro e motocicleta, mas também no uso do transporte coletivo e no consumo geral, uma vez que o abastecimento nas cidades depende desses combustíveis.
  • O transporte influencia na qualidade do ar da nossa cidade?
• Uma vez compreendido que parte significativa da energia consumida pelos brasileiros é para o transporte e que estes funcionam queimando combustíveis que lançam gases poluentes na atmosfera, peça aos alunos que proponham ideias que possam diminuir a poluição atmosférica produzida pela queima de combustíveis:
  • Espera-se que os alunos indiquem ideias como:
    • Uso de veículos elétricos.
    • Uso de veículos não poluentes, como bicicletas.
    • Melhoria no sistema de transporte coletivo para que mais pessoas optem por esse modal. 
    • Uso de caronas.
    • Melhoria no sistema viário (ruas, avenidas, estradas e rodovias) para que os automóveis consumam menos combustível em seus percursos.
    • Melhoria na tecnologia dos combustíveis para que poluam menos.
• Comente que farão um experimento para avaliar o uso do óleo vegetal como combustível.
• Distribua os materiais aos grupos. Pergunte se consideram possível fazer uma lamparina usando a parte seca de uma laranja e o porquê. Conduza a discussão para que compreendam que:
  • A columela da laranja possui micro vasos condutores, responsáveis pelo transporte de água e nutrientes. Na situação do experimento, eles podem transportar o óleo.
  • O óleo ou qualquer líquido combustível só entra em combustão quando a temperatura atingir o ponto de fulgor, que é a temperatura mínima necessária para que um líquido libere vapor capaz de formar, junto com a atmosfera, uma mistura inflamável. No caso do óleo vegetal de soja, o ponto de fulgor é de aproximadamente 280 °C.
• Proceda com a montagem e execução do experimento.

COLETA DE DADOS

• Em ao menos uma das montagens, peça que coloquem 100 ml de óleo na laranja.
• Após o início do fogo, deixe em local protegido e seguro e peça para que meçam o tempo que a chama permanece acesa, até consumir todo o óleo.

Encerramento e avaliação

AÇÃO CIDADÃ

O óleo vegetal pode ser usado como combustível em veículos com motores à diesel, desde que o motor passe por uma adaptação. No entanto, esse procedimento não é usual. Já o biodiesel é um combustível preparado a partir de óleo vegetal, que inclusive pode ser óleo usado. Esse óleo serve de fonte de matéria graxa (triglicerídeos e ácidos graxos) para um processo químico, cujos produtos são, principalmente, a glicerina e o biodiesel (ésteres de ácidos graxos). A legislação obriga que todo o óleo diesel vendido no Brasil tenha, no mínimo, 11% de biodiesel em sua composição, podendo chegar a até 15%.

O biodiesel, quando comparado ao óleo diesel de petróleo, apresenta algumas vantagens. Entre elas:

1. Possibilidade de reciclagem do óleo vegetal de cozinha.
2. É um combustível renovável, pois o óleo (matéria prima) tem origem vegetal.
3. É menos poluente durante a queima. Estudos indicam que o biodiesel puro de óleo de soja, em comparação com o diesel de petróleo, reduz as emissões de monóxido de carbono em 48%, de material particulado em 47%, de óxido de enxofre em 100% e dos hidrocarbonetos totais em 67%.

• Faça considerações sobre a poluição atmosférica como resultado da queima de combustíveis usados para o transporte.
• Faça considerações sobre a tecnologia do biodiesel.
• Peça aos alunos que, baseados na análise dos dados da matriz energética brasileira e no conhecimento sobre o potencial combustível do óleo vegetal, construam argumentos para defender o aumento do uso do biodiesel como combustível.
• Peça que, baseados na coleta de dados do funcionamento da lamparina (tempo decorrido de queima x quantidade de óleo), façam uma estimativa energia gerada, por exemplo, comparando com uma lâmpada acesa durante o tempo medido.
• Indique que na escola existe um ponto de coleta de óleo de cozinha usado.
• Peça que produzam um conteúdo (flyer digital) que possa ser postado nas redes sociais da escola, visando convencer as pessoas a separar o óleo de cozinha usado e descartá-lo em pontos de coleta específicos para que possa ser usado na fabricação de biodiesel. Nela os alunos devem explicitar as vantagens do biodiesel como combustível, argumentando sobre:
  • A possibilidade de produção a partir do óleo de cozinha usado, promovendo sua reciclagem.
  • A possibilidade de melhoria nas condições do ar (presença de poluição atmosférica). 

O material deve ser publicado nas redes oficiais da escola, e que o professor possa acompanhar a postagem, recolher comentários e sinalizar aos alunos o desempenho, interesse e alcance da iniciativa.

• Promova junto aos alunos o descarte adequado de todos os resíduos gerados durante o experimento.
  • Óleo de cozinha: colete todo o óleo usado em cada lamparina, armazene em uma garrafa PET e descarte no ponto de coleta existente na escola.
  • Cascas de laranja: no lixo orgânico.