Desafios, potencialidades e compromissos de uma experiência pedagógica para a formação cidadã: prática CTS construída a partir de uma ilha interdisciplinar de racionalidade sobre reciclagem do lixo urbano

A atual dinâmica sociocultural tem pressionado o ensino para formar cidadãos críticos e compromissados com o bem estar coletivo. Privilegiando esse tipo de formação, apresenta-se como alternativa na Educação em Ciências a prática pedagógica das Ilhas Interdisciplinares de Racionalidade (11 R) apoiada nas relações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS). Na presente pesquisa, analiso a aplicação de uma IIR, cujo tema foi "reciclagem de lixo urbano", numa turma da Educação de Jovens e Adultos (EJA). Esta investigação foi registrada em um diário de bordo, questionários e o produto elaborado pelos estudantes. Os resultados mostraram alguns desafios impostos aos sujeitos participantes, como o ensino centrado no professor, a organização do tempo, a adoção de uma prática interdisciplinar em contexto disciplinar e o cumprimento de tarefas em equipe; indicaram a necessidade de se assumir compromissos quando se considera uma perspectiva de cooperação em sala de aula, tais como o estabelecimento de um clima favorável para a aprendizagem, a disponibilização de recursos humanos, materiais e audiovisuais, o abandono de zonas de conforto e a responsabilidade pela própria aprendizagem; além disso, evidenciaram aspectos na aprendizagem potencializados pela experiência, relacionados ao desenvolvimento de conteúdos da formação para a cidadania, como a visão humanista, a argumentação crítica e a ecocidadania.

Caracterização e avaliação da potencialidade econômica da coleta seletiva e reciclagem dos resíduos sólidos domiciliares gerados nos municípios de Belém e Ananindeua - PA

Estudo da caracterização física dos resíduos sólidos domiciliares dos municípios de Belém e Ananindeua da Região Metropolitana de Belém, relacionada com a situação socioeconômica, sua evolução temporal, sua potencialidade de reciclagem e com a redução de custos com a limpeza urbana. Inicialmente, foram identificados os roteiros de coleta praticados em cada um dos setores a serem amostrados. Em seguida, iniciou-se a caracterização no Complexo de Destino Final do Aurá onde as amostras dos roteiros selecionados foram analisadas. Após processo de homogeneização, foi retirado um metro cúbico de resíduos sólidos das viagens de cada roteiro, onde, realizou-se a caracterização e seleção dos componentes dos resíduos. Ao final desta etapa, os resultados obtidos foram tratados estatisticamente, tendo os seguintes valores médios para os municípios de Belém e Ananindeua, respectivamente: Peso Específico Aparente Úmido 202,03 e 180,09 kg/m; plástico 14,98 % e 16,27 %; papel e papelão 17,06 % e 17,36 %; metais 2,64 % e 3,87 %; vidro 1,52 % e 2,96 %; matéria orgânica putrescível (compostável) 45,89 % e 42,34 %; e outros 17,91 % e 17,20 %. Os resultados obtidos chamam atenção especialmente na variação do Peso Específico Aparente Úmido, sendo o de Ananindeua de menor valor em função do maior teor de plásticos, vidros e metais; e de um menor teor de matéria orgânica. Essas diferenças basicamente se devem a dois fatores que são: Ananindeua é cidade dormitório de Belém e em Belém a coleta seletiva é mais eficiente devido a existência de uma cooperativa de catadores incentivada pelo poder público. Os valores mensais agregados somente com a reciclagem são: Belém (lr = 100 %) R$ 11.089.740,90; Belém (Ir = média brasileira) R$ 3.256.155,60; Ananindeua (Ir = 100 %) R$ 2.228.510,40; Ananindeua (Ir = média brasileira) R$ 1.160.136,90. Valores Totais com a Reciclagem sem Coleta Seletiva pelo poder público são: Belém (Ir =100 %) R$ 1.080.547,50; Belém (Ir = média brasileira) R$ 402.165,60; Ananindeua (Ir = 100 %) R$ 532.353,60; Ananindeua (Ir= média brasileira) R$ 125.676,00. Os resultados alcançados satisfazem o objetivo deste trabalho, traçando, dessa forma, o perfil de produção dos resíduos sólidos dos municípios de Belém e Ananindeua com os valores agregados pela reciclagem, no ano de 2006.

Provendo soluções de comunicação em ambientes industriais inóspitos via PLC - um estudo de caso aplicado a uma empilhadeira de bauxita da refinaria da Alunorte

Este trabalho tem como principal objetivo fazer um estudo sobre um sistema comunicação de dados, utilizando-se a rede elétrica existente entre equipamentos, como meio físico em um ambiente industrial inóspito. Nesse caso, foi implementado um piloto em uma refinaria de alumina, localizada em Barcarena no estado do Pará, em uma máquina móvel de empilhamento de bauxita, que possuía um sistema de comunicação de dados via rádio, no qual ocorriam muitas falhas de comunicação devido às interferências eletromagnéticas, RFI, etc. prejudicando o processo de produção da refinaria. Como alternativa, apresentar-se-á uma tecnologia menos susceptível a problema da interferência que permite melhorar o desempenho do sistema de comunicação entre equipamentos. Trata-se da tecnologia PLC - Power Line Communication- que é full-duplex e utiliza modulação OFDM, o que reduz o efeito indesejável de interferências. Na conclusão, foram feitos comentários pertinentes aos resultados obtidos e os esperados acerca da confiabilidade da tecnologia, bem como sua utilização para futuras aplicações, nas diversas áreas onde a mesma pode ser utilizada.

Reciclagem de resíduo a partir de cinzas de carvão mineral: produção de argamassas

Este trabalho tem como objetivo avaliar a possibilidade de aproveitamento do resíduo obtido a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, de uma refinaria de alumina no estado do Pará. Neste contexto, foi avaliada a incorporação de cinzas volantes, como pozolana, em substituição parcial do cimento na produção de argamassas. Para tanto, foram elaborados corpos de prova utilizando-se o cimento do tipo Portland CPII-E-32. As misturas foram definidas na proporção 4:1, ou seja, 4 partes de agregado (sílica) e 1 parte de aglomerante (cimento e cinza), com a inserção de cinza nos teores de 10, 20, 30, 40 e 50 em porcentagem com relação ao cimento, além da argamassa sem adição. Foram definidas duas relações água/aglomerante, 0,4 e 0,8. Após tempo de cura de 7 e 28 dias, foram feitos testes de resistência à compressão para análise de comportamento. Além disso, as argamassas com a relação água/aglomerante 0,8 foram sujeitas a análises complementares de Difração de Raios-X, Microscopia Eletrônica de Varredura, absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, cujos resultados obtidos mostraram-se compatíveis quando comparados com os dados da literatura, demonstrando ser viável a aplicação das cinzas estudadas na indústria da construção civil.

Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

A gestão de resíduos sólidos urbanos no município de Belém: uma análise do gerenciamento e da possibilidade de geração de renda através da reciclagem de resíduos sólidos (1997/2010)

Essa dissertação aborda a gestão de resíduos sólidos urbanos domiciliares em Belém, seu tratamento e a possibilidade de geração de renda através da reciclagem de resíduos sólidos. Com o intuito de entender a gestão de resíduos sólidos e um mercado de reciclagem na cidade Belém essa dissertação analisou a atual estrutura de gestão de resíduos e o trabalho de coleta seletiva realizado pela Prefeitura Municipal de Belém (PMB). Também serão objetos de estudo nesse trabalho a Legislação que trata sobre questões especificas dos resíduos sólidos, estabelecida com a Política de Resíduos Sólidos, através do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) na qual destacamos, a atual Política Nacional de Gestão de Resíduos Sólidos. Partiu-se do pressuposto de que em Belém a diferença entre resíduos gerados e resíduos introduzidos no processo de reciclagem é muito grande, dessa forma a produtividade dos processos de reciclagem é insuficiente. A pesquisa foi realizada a partir de dados da Secretaria Estadual de Meio Ambiente (SEMA), da Secretaria Municipal de Saneamento (SESAN), da Secretaria Municipal de Coordenação e Gestão de Projetos (SEGEP) e do Departamento Municipal de Resíduos Sólidos (DRES), assim como, por meio da aplicação de questionários e entrevistas com agentes envolvidos na cadeia de reciclagem. A partir da analise realizada para a dissertação constatou-se que a gestão de resíduos na cidade ainda é deficiente, a pesquisa realizada mostra que há apenas dois bairros de Belém atendidos pela coleta seletiva domiciliar, que o aterro sanitário da cidade está funcionando com sua capacidade de suporte exaurida e que dessa forma a prefeitura municipal esta muito longe de enquadrar-se nos padrões da nova Política Nacional de Gestão de Resíduos Sólidos (PNRS.

Simulação computacional no auxílio à tomada de decisão nos processos industriais: utilizando a ferramenta Tecnomatix Plant Simulation 9.0

Atualmente existem inúmeros processos produtivos automatizados, os quais vêm se tornando cada vez mais complexos em função das necessidades do mundo moderno e, portanto, demandam nas fases de projetos e de implementação ferramentas de engenharia cada vez mais poderosas para modelá-los e analisá-los da maneira mais eficiente possível. Nesse ambiente de crescente pressão por resultados positivos, racionalização e aprimoramento de recursos internos, que a ferramenta computacional Tecnomatix Plant Simulation 9.0, surge como um caminho para a obtenção de competitividade produtiva. Ressaltando ainda que, o estudo proposto é de grande relevância para os profissionais da gestão produtiva, os quais almejam resultados que minimizem custos e maximizem lucros.

Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional

Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.

Estudo da utilização de polímeros naturais como auxiliares de floculação no tratamento de água para fins industriais

Este trabalho consiste em avaliar a eficiência de novas alternativas de uso com as espécies naturais do quiabo (Abelmoschus esculentus), da semente de angico-vermelho (Anadenanthera peregrina (L.) Speng) e da semente de olho-de-dragão (Adenanthera pavonina L.) conhecido também como falso angico, pulverizados com granulometria de 0,074 mm, para tratamento de água como polímeros naturais auxiliar de floculação na remoção principalmente dos parâmetros turbidez e cor para fins industriais, através de tratamento em ensaio no mecanismo de varredura utilizando o equipamento estático de bancada Jar Test com adição de coagulante químico (sulfato de alumínio). O pó dos polímeros foi obtido após higienização, secagem, trituração, moagem, peneiramento, e utilizado no processo de coagulação, floculação e sedimentação para testar a eficiência de cada um, quando usado só e quando usado em conjunto com o coagulante químico, seguido da análise dos parâmetros físico-químicos pH, turbidez, cor aparente, cor verdadeira e temperatura. Os resultados mostraram que o polímero do quiabo apresentou melhor eficiência na remoção da turbidez e cor em relação às mesmas dosagens usadas com os demais polímeros analisados e quando se fez a redução da dosagem do coagulante usado em conjunto com os polímeros, observou uma ótima remoção da turbidez, principalmente com o conjunto coagulante e polímero de quiabo, com a eficiência de remoção de 94% da turbidez e de 98% da cor com dosagem ótima do quiabo igual a 1,0 mg/L e do coagulante de 10 mg/L. Portanto é possível fazer uma redução da dosagem do coagulante quando usado em conjunto com o auxiliar de floculação, pois o polímero de quiabo pode ser usado para tratamento de água e frente à possibilidade de múltiplos usos econômicos e ecológicos na indústria.

Estudo de parâmetros físicoquímicos para a produção de argamassas utilizando resíduos industriais e da construção civil

As argamassas podem ser consideradas como a mistura de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento e aderência. Como alternativa, é proposto produção de argamassas utilizando como agregado miúdo resíduos de construção civil (RCC), rico em silicoaluminatos, gerado nas obras de demolições e reformas, e cinza volante (CV) como material pozolânico, obtida a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leitos fluidizados, em substituição parcial ao cimento Portland. Neste contexto, o resíduo de construção civil foi beneficiado e caracterizado pelas análises de espectrofotometria de raios- X e difração de raios-X, a cinza volante foi caracterizada pela análise granulométrica e espectrofotometria de raios-X. Para produção das argamassas formularam-se composições de RCC nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; CV de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de cimento Portland CP II Z 32, sendo que em cada composição do traço de argamassa foi adicionado 0,8% em volume de água e para o ensaio reológico utilizou-se as mesmas proporções de resíduos (RCC e CV) com 35% em volume de água. Após a cura de 28 dias os corpos de prova foram submetidos a ensaios físicos de absorção, porosidade e massa específica aparente; ensaio mecânico de resistência à compressão e análise de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, cujos resultados obtidos mostraram-se ser viável a utilização da cinza volante e RCC na construção civil, na produção de argamassas.

Influência do teor de cinza volante na reologia de argamassa de assentamento: fabricado com reciclagem de resíduos

As argamassas podem ser consideradas como um conjunto de partículas sólidas em suspensão (agregado miúdo), aglomerantes e água (pasta de cimento). Sendo assim, seu comportamento reológico durante a cura pode ser influenciado por fatores como a granulometria, composição e teor de água incorporado. Este trabalho estudou as características reológicas de seis composições de argamassas, em função do teor de cinza volante, como material de atividade pozolânica, em substituição parcial do cimento. A argamassa estudada utilizou como base agregado o resíduo da construção civil (RCC), devidamente caracterizado por difratometria e fluorescência de raios-X. Formularam-se composições de argamassas para os ensaios reológicos com adição de resíduo de construção civil (RCC) nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; cinzas volantes (CV) 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de Cimento Portland Comum (CP II- E 32), sendo que em cada amostra foi incorporado 35% de água. Utilizou-se o viscosímetro modelo VT 550, com sensor tipo cilindros coaxiais SV₁ – Haake a temperatura de 28ºC. Para avaliar o tempo de cura do material programou-se uma taxa de cisalhamento constante 53,4 s^-1 em 1h e 45min, sendo avaliado o torque em intervalos de 15min. Para a elaboração das curvas de fluxo e curvas de histerese, utilizou-se a taxa de cisalhamento entre 0 e 600 s^-1 no intervalo de tempo de 120s. Os resultados mostraram que a incorporação de cinza volante foi o principal fator para aumento do torque no tempo de cura das argamassas e mudança do comportamento de reópetico para tixotrópico, nos traços analisados. Os dados experimentais das formulações propostas ajustaram-se ao modelo reológico de Herschel-Bulkley.

A indústria de reciclagem de embalagens plásticas na Região Metropolitana de Belém

Este trabalho estuda os aspectos econômicos e socioambientais que caracterizam a indústria de reciclagem de embalagens plásticas na Região Metropolitana de Belém (RMB) e seu impacto sobre o desenvolvimento urbano local.. Neste sentido, em pesquisa realizada com indústrias de reciclagem de embalagens plásticas pós-consumo que atuam na RMB constatou-se que o número de indústrias no período coberto pela pesquisa (2001-2005) sofreu pouca alteração, no entanto, as indústrias que se consolidaram: CRA, Sacotex e Norplasa sustentam a cadeia de negócios no ramo de reciclagem de embalagens plásticas pós-consumo. Esta pesquisa também procura mostrar o impacto desta atividade para o desenvolvimento local através da análise econômica advinda do reprocessamento do resíduo sólido plástico incorporando elementos que possibilitem a criação de indicadores socioeconômicos. A proposta concretiza-se pelo uso da metodologia da análise econômica dos custos e benefícios resultantes dessa atividade. Os principais resultados do estudo demonstram os custos e benefícios auferidos pelas indústrias com a atividade de reciclagem, bem como o impacto dessa atividade sobre os agentes de base ( os coletores de materiais recicláveis) e como esta atividade tem fomentado o desenvolvimento urbano local através da integração entre os agentes econômicos que fazem parte desse processo.