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O plano começou a ser elaborado no canto da sala de um dos laboratórios da Escola Estadual de Ensino Profissionalizante Antônio Rodrigues de Oliveira, em Pedra Branca, no interior do Ceará. A ideia que unia a filtragem de água e o uso de uma planta típica da região afetada pela escassez hídrica surgiu em 2022, e envolveu os professores Renato Moreira e Rafael Saraiva e as alunas Lauanda Vitoriano e Kalyne Falcão, à época, no 2º ano do Ensino Médio

Do planejamento à testagem do protótipo passaram-se alguns meses e, em 2023, o filtro ecológico, nascido no Sertão Central do Estado, foi premiado na Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace). Não parou aí. A premiação levou as 2 alunas e um professor à maior feira de ciências do mundo para o público pré-universitário: a Feira Internacional de Ciências e Engenharia (International Science and Engineering Fair - ISEF) nos Estados Unidos

O projeto desenvolvido na escola que une o tempo integral à educação profissional, com 499 alunos, teve o potencial reconhecido em premiações regionais, nacional e internacional.

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A iniciativa consiste em um filtro ecológico de baixo custo que usa carvão ativado da jurema preta, planta nativa do semiárido brasileiro e abundante em Pedra Branca.

A ideia assegurou a participação em distintos eventos, o que garantiu às alunas, além de experiências, contatos, reconhecimentos, prêmios e a 1ª viagem internacional. 

No percurso, a iniciativa chamou a atenção dos representantes do Serviço Autônomo de Água e Esgoto (SAAE) - autarquia que administra o serviço de saneamento básico - da cidade Pedra Branca.

O interesse levou ao debate sobre a viabilidade de replicar o protótipo para funcionar em grande escala, de modo a utilizar essa forma de limpeza de água no sistema da cidade, por exemplo. 

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Legenda: 1.Alunas Lauanda Vitoriano e Kalyne Falcão 2. Alunas e o professor Renato Moreira 3.Filtro premiado
Foto: Ismael Soares

Esta matéria faz parte da segunda edição da série de reportagens especiais, "Terra de Sabidos - escola de todos os tempos", que conta a história de estudantes, professores e gestores de unidades estaduais do tempo integral, discutindo o impacto desse modelo de ensino na vida dos alunos e de toda a comunidade escolar, assim como de cidades inteiras.

Esse carvão ativado ele é vindo de uma biomassa que nós fizemos diversas pesquisas. Escolhemos biomassas abundantes na nossa cidade, selecionamos coco, bananeira, jurema preta, jurema branca e a cana de açúcar. Fizemos análise da taxa de conversão que, no caso, é quanto se tornaria carvão, teste de PH para saber se o carvão está ácido, básico ou neutro. Fizemos análise de conversão, que é o quanto a nossa planta precisa para se tornar carvão. E também a taxa de cinza. De todas elas, a jurema preta obteve os melhores resultados.

O protótipo usa como suporte uma garrafa pet de 2 litros cortada ao fundo e virada com a boca para baixo. O recipiente recebe 4 camadas de filtragem. São elas (de baixo para cima): fibra de almofada (poliéster siliconado); carvão ativado granular obtido da jurema preta; a terceira camada usa areia fina, média, grossa e muito grossa (retirada de lugares próximos a rios) e, por fim, pedras de tamanho pequeno, médio e grande. 

Filtro acessível e testagem

A proposta, destaca a estudante Lauanda Vitoriano, de 17 anos, é que seja um filtro acessível e ao ser replicado, por exemplo, outras pessoas possam utilizar a biomassa abundante nas próprias regiões. Mas, ressalta, é preciso realizar testes para averiguar os padrões de eficácia e qualidade.

Em Pedra Branca, relatam as estudantes, a jurema preta é uma planta muito utilizada para fazer queimadas. “A gente pega essa planta que iria para as queimadas e aplica no nosso carvão. A gente consegue garantir que seja acessível e trazer uma água limpa”, completa a estudante. 

Todos os processos, da concepção à testagem dos materiais, foram realizados nos laboratórios da escola, que há cerca de 12 anos funciona com o modelo profissionalizante e atualmente oferta de 5 cursos técnicos: Informática, Enfermagem, Agronegócio, Eletrotécnica e Administração.

Reduz muito os custos para quem quer repetir industrialmente, tanto que SAAE da nossa cidade se interessou pelo o nosso filtro pois os custos que eles estavam tendo com a utilização do cloro era muito maior do que se utilizassem nosso filtro. A gente consegue cumprir com nosso propósito trazer água limpa e saudável para pessoas que têm menor poder aquisitivo.

A água utilizada no experimento também passou por análise físico-química para avaliação da qualidade. “Fizemos a análise físico química e a microbiológica da água que foi passada pelo filtro utilizando parâmetros do Ministério da Saúde. Então, as mudanças são bem favoráveis”, diz Lauanda Vitoriano.

Ao ser filtrada, conforme os dados registrados nas análises, a substância testada, que no princípio tinha aparência turva, tornou-se adequada para consumo. 

As amostras, relata o professor de Química, Renato Moreira, responsável pela orientação do projeto, foram testadas no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE). 

O experimento, conta o grupo, também rendeu a realização de palestras na própria escola e replicações de filtros os quais os alunos puderam levar para casa. “Temos a parceria com o diretor do SAEE para diminuir a quantidade de cloro na água utilizada na cidade com o carvão aditivado da biomassa”, completa Kalyne. O professor explica que o SAEE tem buscado fazer testagens em maior escala.  

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Caminhos das premiações

O projeto gestado desde 2022 já rendeu ao grupo diversos reconhecimentos. As estudantes relatam que o primeiro passo foi ingressar na turma de projetos científicos da escola que é acompanhada pelo professor Renato. Elas fizeram uma seleção e passaram. Naquela altura, já manifestaram interesse em projetos que envolvessem água e formas de tornar a substância potável. 

Nesse percurso, explica Renato, os estudantes precisam estudar artigos científicos. “No decorrer do processo, elas foram se apropriando do projeto e isso o tornou muito delas”, destaca o professor. 

A trajetória de reconhecimento em 2022 teve início com a participação no Ceará Científico, uma iniciativa da Secretaria de Educação do Estado (Seduc) em curso desde 2016 que destaca pesquisas científicas de estudantes e professores. O projeto venceu a etapa escolar (concorre com projetos da própria escola), a regional (com projetos de escolas dos municípios da região) e ficou em 3º na categoria Ciências e Engenharias na estadual

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Legenda: Alunas Kalyne Falcão e Lauanda Vitoriano e protótipo do filtro
Foto: Ismael Soares

Em paralelo, foi selecionado para a final da 21ª Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace), a maior feira de ciência e tecnologia do país promovida anualmente pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e realizada pelo Laboratório de Sistemas Integráveis Tecnológico (LSI-TEC).

Na Febrace, as duas alunas e os dois professores passaram uma semana em São Paulo em março de 2023. Dentre as atividades, elas realizaram a apresentação do projeto para distintos avaliadores, que são pesquisadores vinculados a universidades. Ao final, dentre outros prêmios, conquistam o 1º lugar geral na Feira na categoria Ciências Exatas e da Terra. 

“Tem o lado da ciência, da competição, da bagagem de conhecimento que elas vão levar pra vida, dos contatos, mas o principal é o desejo de desenvolver algo que tem valor social”, diz o professor Renato. “Na Febrace, quando as pessoas viam nosso projeto, viam a gente falando, elas entravam no nosso projeto e percebiam a questão social. As pessoas gostavam muito”, completa Kalyne. 

O reconhecimento garantiu ao grupo a participação na Feira Internacional de Ciências e Engenharia (International Science and Engineering Fair - ISEF), em Dallas, nos Estados Unidos, em maio de 2023. A ISEF é a maior feira de ciências do mundo voltada para o público pré-universitário O prêmio garantiu a viagem com tudo pago.

“A gente gritou tanto quando ganhou. E logo em seguida caiu a ficha: a gente não sabe falar inglês. O que vamos fazer agora?”, relata Lauanda. 

Mas, na realidade, a barreira da língua não foi problema. No intervalo entre um evento e outro o grupo investiu na ajuda mútua e nos estudos do idioma. Em maio, as duas estudantes e o professor Renato foram a Dallas, no Texas.

A apresentação ocorreu e no evento elas apresentaram o projeto a pesquisadores do mundo todo. “Sabe quando dá aquele frio na barriga e a gente fica feliz com o que está acontecendo? A gente fez nossa apresentação toda em inglês. E falou em inglês, português e espanhol”, relata Kalyne.  

Na feira, elas foram contempladas com o Prêmio USAID Science for Development, ficando com o 1º lugar na categoria de Proteção Ambiental e Climática. O grupo recebeu uma quantia em dinheiro.

“Quando falaram Pedra Branca eu comecei a gritar. O Brasil inteiro (outras delegações do Brasil que estavam no evento) vibrou com a gente. A gente pegou muito o projeto para gente. Sabe quando você cria um amor pelo que está fazendo?”, destaca Kalyne. 

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Legenda: Alunos em áreas internas da escola
Foto: Ismael Soares

Estímulos aos projetos científicos

“Há 3 anos trabalhamos na escola nesse sentido de trazer os projetos científicos para o Ensino Médio, o que a gente chama de letramento científico. E isso foi tendo visibilidade e os próprios alunos se interessaram. Hoje, temos 5 projetos no laboratório, alguns já credenciados para a Febrace do próximo ano, outros para Nova York. Estamos tendo bons resultados”, explica o professor Rafael Saraiva da Silva. 

Ele reforça que o impacto dessa iniciativa na vida dos estudantes é alto, pois a escola de tempo integral, além de preparar o aluno para o desenvolvimento da fala, da apresentação, também reforça a capacidade de pesquisa, de raciocínio dos estudantes. 

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Legenda: 1. Professor Renato Moreira 2. Diretor Joacir da Silva 3. Professor Rafael Saraiva
Foto: Ismael Soares

Na escola profissionalizante isso ajuda ele para o nicho de trabalho, mas também ajuda para se ele quiser ter uma vida acadêmica. No meu tempo, a gente só tinha contato com ciência no ensino superior. Então, foi um grande impacto. Hoje isso também reduz esse impacto. Hoje, dentro do laboratório, ainda que de forma reduzida, a gente consegue trazer essa experiência para dentro do Ensino Médio.

O diretor da escola, Joacir da Silva, relata que a diferença entre o modelo adotado na escola e as unidades regulares é o tempo de estudo.

“Esse tempo faz a diferença. Os alunos que concluem os cursos técnicos e são aproveitados na região para trabalhos e o perfil deles também são alunos para o Enem. Nas universidades públicas, eles conseguem chegar”, relata. 

Nossa escola é referência em projetos. Temos um time olímpico. Esses alunos fazem isso com vontade. Esse projeto do filtro ecológico, por exemplo, para a nossa escola foi um sonho muito grande. Conseguimos chegar em Dallas. Eles estão agora lutando para vir mais. Para eles e para as famílias é muito importante, muito gratificante.

Os alunos que têm níveis mais críticos, explica o diretor, também recebem atenção específica para que após a avaliação diagnóstica feita a cada início de semestre, sejam trabalhadas a superação das dificuldades de cada um. 

“A procura pela escola profissionalizante hoje é muito grande. É um problema para o diretor porque a gente não pode acolher todos. Eu posso acolher cerca de 180 alunos nas 4 turmas que entram no 1º ano, e a gente tem uma demanda de 320 alunos procurando a escola a cada ano. O importante é que a gente caminhe para que todas as escolas possam atender nesse modelo. E uma região como a nossa consiga ter acesso a essas escolas”, destacou.