BIODIGESTOR COMO TEMA DESENCADEADOR DO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA

Resumo

A Química como disciplina escolar impõe uma série de desafios para seu entendimento e domínio de conceitos. A temática energia, preservação do meio ambiente e reconhecimento de compostos químicos do tipo hidrocarbonetos suscitou a ideia de elaboração de um projeto que busca construir um biodigestor, juntamente com os estudantes do 3º ano do Ensino Médio da Escola Estadual de Ensino Médio Santa Cruz, a fim de aproveitar os resíduos de lixo doméstico para a conversão da biomassa em energia e com o objetivo maior de aproximar a química orgânica do cotidiano dos alunos. Inicialmente, com a aprendizagem da química orgânica em sala de aula, apresentaram-se os seguintes conceitos: ligações químicas entre o carbono e demais átomos, classificação de cadeias carbônicas, heteroátomo, entre outros. A partir desses conhecimentos prévios, os alunos foram apresentados ao projeto, através de uma aula expositiva com o uso de mídias digitais. Também a temática biocombustíveis foi abordada e fomentou a construção de um biodigestor caseiro, a partir do aproveitamento de garrafas PET. Os alunos foram divididos em grupos e incumbidos de fornecer restos alimentares, como biomassa, e garrafas do tipo PET, na semana seguinte, no laboratório de ciências, os biodigestores foram construídos da seguinte forma: a biomassa utilizada foram cascas de frutas coletadas durante o final de semana na casa dos estudantes, biomassa que foi posta dentro de duas garrafas PET de 2 L e 5 L, a fim de que houvesse espaço suficiente para o armazenamento do gás metano dentro de cada garrafa. Após, as garrafas foram cheias, seguindo a seguinte relação: 90% do peso da matéria orgânica deveria ser água, e no bocal das garrafas PET foram acopladas torneiras de teflon e a vedação foi realizada empregando massa Durepox, adquirida no comércio local. Em seguida, acoplou-se uma mangueira de silicone de 60 cm na ponta das torneiras e na extremidade livre da mangueira, e foi introduzida uma rolha, a fim de que o biogás produzido pudesse ficar contido na garrafa. As garrafas foram armazenadas no laboratório por um mês, para que o biogás pudesse ser produzido em quantidade suficiente para que pudesse ser identificado pelos alunos. O método utilizado foi a queima do gás contido na garrafa, já que com gás metano deveria haver clareamento e a expansão da chama. Ao fim do período de armazenamento, os alunos foram conduzidos ao laboratório e os biodigestores foram testados. Em virtude das condições climáticas - temperatura em torno dos 15ºC -, houve apenas uma produção discreta do gás, pois as bactérias metanogênicas, que são termófilas, têm seu pico metabólico a partir dos 56ºC. Também se observou que o tempo de armazenamento acarretou na pouca produção, uma vez que as bactérias metanogênicas são anaeróbicas, evidenciando que a produção de gás metano se inicia a partir do momento da completa ausência de gás oxigênio na garrafa. Conclui-se que, mesmo com a produção discreta do gás, os alunos se sentiram desafiados e motivados a construir o biodigestor e o projeto mostrou-se eficiente como alternativa a desencadear e estimular o estudo da química orgânica no ensino médio, aproximando, assim, o conteúdo ao cotidiano dos alunos.

Palavras-chave: biocombustível; química orgânica; sustentabilidade.