Hidrosfera (3.º ciclo) - O que a água nos ensina?

(Observação: A informação dos alunos foi colocada pelos professores, pois devido à pandemia Covid 19, não o puderam fazer nas aulas.)

Os alunos de uma turma do 8.º ano, nas disciplinas de Ciências Naturais e de Físico-Química, da ESFGA, em S. Domingos de Rana, começaram por levantar questões relativas ao subsistema Hidrosfera, para as quais foram dinamizadas atividades que permitissem consolidar e conectar os conhecimentos prévios com os recentemente adquiridos. Desta forma os alunos ganharem autonomia para levar a cabo as suas próprias investigações.

Como na Escola estava a decorrer um projeto, apoiado pelo Ciência Viva –“Natal em Marte”, que visava abordar várias áreas do conhecimento, através do desenvolvimento de atividades, que implicavam pesquisa e consolidação dos conhecimentos apreendidos, convergindo todos os trabalhos, em colaboração e cooperação, na criação de uma maquete global. Os alunos aceitaram o desafio de participar com a criação de dois pequenos projetos que envolviam a água, convergindo no Projeto de Turma “ Hidrosfera “.

Grupo  A: Eletrólise da água, como combustível em veículos.

Uma das tecnologia de energia mais promissora do século XXI passa pela conversão de água em hidrogénio, usando energia solar. Um eletrolisador faz a eletrólise da água para gerar hidrogénio, com recurso a energia renovável (painéis solares ou aerogeradores). O Hidrogénio é uma boa fonte de combustível.

A Eletrólise da água é a decomposição de água (H₂O) em Oxigênio (O₂) e Hidrogênio (H₂), por ação da passagem de uma corrente elétrica pela água.

A Agência Internacional de Energia afirma que o hidrogénio é a chave para o futuro energético limpo e seguro. Várias marcas de automóveis estão a apostar na criação de automóveis com tecnologia fuel cell. Toda a energia eléctrica que movimenta o carro provém da fuel cell. Na realidade, uma série de fuel cells montadas em série, que realizam a operação inversa à eletrólise da água. Em vez de se fornecer energia para separar o hidrogénio do oxigénio, as células de combustível produzem energia eléctrica ao juntar o H₂ que existe no tanque ao oxigénio retirado do que ar, gerando no processo água.

Fonte: Toyota Mirai. Como funciona a fuel cell, in Observador.

O kit para carros com pilha de combustível, PEM (membrana de troca de protões), que funciona nos dois sentidos: como eletrólito (para geração de hidrogénio da água) e como fonte de corrente (para gerar eletricidade a partir de hidrogénio). Assim que o hidrogénio é produzido, a célula de combustível pode converter em energia elétrica.

Para saber mais:

• https://www.portal-energia.com/cientistas-convertem-agua-combustivel-utilizando-energia-solar/
• https://www.razaoautomovel.com/2020/01/toyota-mirai-2020-o-primeiro-carro-a-hidrogenio-em-portugal
• http://www.ecodesenvolvimento.org/posts/2014/carro-movido-a-agua-do-mar-recebe-autorizacao-para?tag=carros-e-transportes
• https://observador.pt/2018/09/26/electricos-sem-limitacoes-hidrogenio-finalmente-em-portugal/
• https://observador.pt/2019/10/10/hidrogenio-prepare-se-para-ser-surpreendido/)
• https://carroeletrico.com.br/blog/carroshidrogenio/#O_hidrogenio_como_melhor_alternativa
• https://www.hisour.com/pt/hydrogen-vehicle-41214/(“https://www.fruugo.pt/horizon-fcjj-20-hydrocar-fcjj-20-veiculo-de-celula-de-combustivel-14-anos-ou-mais/p-5626105-12655421

Grupo B: Distribuição de água numa cidade, de forma sustentável.

O Planeta Terra é constituído maioritariamente por água, que cobre cerca de 2/3 da sua superfície. A água doce representa apenas cerca de 3% da água total existente. Dentro destes 3%, apenas 0,1% são diretamente acessíveis aos seres vivos (rios e águas subterrâneas pouco profundas que afloram à superfície), estando 2,3% sob a forma sólida nos glaciares e 0,6% sob a forma de águas subterrâneas profundas e, portanto, inacessíveis. 

No planeta Marte os reservatórios de água existente estão sob a forma de gelo com várias camadas de areia, localizado abaixo do polo Norte.

De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), a continuação dos níveis atuais de consumo, terão consequências tão graves ao ponto de, dentro de algumas décadas, a água se tornar a principal causa de conflitos à escala mundial.

O conceito de Eficiência Hídrica centra-se na redução do desperdício de água, e não na restrição do seu uso, implicando mudanças de comportamento dos consumidores. (Adaptado de: Guia de boas práticas, uso sustentável da água)

Para saber mais:

• https://www.cmilhavo.pt/cmilhavo2020/uploads/writer_file/document/1935/Guia_de_Boas_Pr_ticas__Uso_Sustent_vel_da__gua_.pdf

• http://www.sempresustentavel.com.br/hidrica/reusodeagua/reuso-de-agua-do-banho.htm

• https://www.bbc.com/portuguese/geral-38500173

• https://eco.sapo.pt/entrevista/dos-edificios-verdes-as-renovaveis-e-aos-carros-a-hidrogenio-espaco-pode-acelerar-a-transicao-energetica/