Tratando de assuntos controversos em sala de aula
Conheci através do ótimo blog RealClimate uma iniciativa interessante do Centro Nacional pela Educação Científica. Esta é uma instituição americana bem conhecida pelas suas iniciativas contra o criacionismo em sala de aula. Além de cobrir as principais notícias sobre o tema, o NCSE foca em dar suporte para os professores em como tratar do assunto em sala de aula. Muitas vezes temas como evolução são difíceis de serem discutidos perante um grupo heterogêneo de alunos, pois o tema pode em muitos casos ser considerado um ataque a convicções religiosas pessoais. Desta forma os professores podem acabar ficando em uma posição complicada perante os pais dos alunos, não sabendo como tratar do assunto de forma que isso não seja encarado de forma errada.
Se tratar sobre evolução/criacionismo em sala de aula já é complicado, imagina como é difícil para o professor tratar de aquecimento global. Um tema que além de controverso é extremamente pulsante na literatura e a cada dia temos novos artigos científicos sobre este tópico. As incertezas do aquecimento global abrangem principalmente a metodologia, o grau de aquecimento, a contribuição do homem, a distribuição regional e os prováveis impactos. Como a cobertura da grande mídia muitas vezes deixa a desejar dando o mesmo peso para cientistas do clima e de outras áreas (estou olhando para você, The Wall Street Journal), como um professor de uma pequena escola, que não tem acesso a grande quantidade de artigos científicos sobre o tema, pode tratar do assunto em sala de aula?
Pensando nisso o NCSE criou uma página específica em seu portal. Lá os professores podem ter acesso a um conteúdo base que pode ajudar no dia-a-dia com os alunos. A página é dividida em quatro partes, incluindo um guia básico, como encarar os negacionistas do clima, ensinando mudanças climáticas e como fazer algo prático sobre o tema. Além disso em cada tópico tem uma série de links para fontes confiáveis, o que pode aumentar ainda mais o conhecimento dos professores.
Não conheço uma iniciativa deste tipo no Brasil, mas tenho certeza que ela pode ser muito útil para todos os professores. Um tema como o aquecimento global baseado principalmente em modelos climáticos apresenta níveis de incerteza que são difíceis de serem tratados em sala de aula. Por isso que inciativas como essa são essenciais para que o professor tenha mais segurança e possa trazer o tema para debate, estimulando o senso crítico e engajamento dos alunos em um tema que já faz parte da vida de todos nós e cada vez mais iremos sentir na pele suas consequências.
A Proibição do uso das sacolas plásticas: polêmica nacional
Diante desta polêmica do banimento das sacolas plásticas nos mercados de São Paulo, o assunto da “sustentabilidade” volta aos holofotes da mídia. Neste sentido apresento aqui uma restrospectiva dos posts que acho interessantes sobre esse assunto.
No site da Pesquisa FAPESP, já em outubro de 2008, apontava pesquisas de um grupo paulista, nas quais era testada a ineficácia dos plásticos oxibiodegradáveis.
No Coluna Zero, nosso colega Bruno destrincha muito bem a falácias das Ecobags em um post bastante inspirado.
No Ecodesenvolvimento, a Cláudia Chow discute muito bem o uso do BIOPLÁSTICO e o papel das grandes empresas em busca de um identidade “verde”.
Aqui, no Discutindo Ecologia, Luiz publicou um post que é quase um manifesto a favor do USO DAS SACOLAS PLÁSTICAS. E, por fim, eu escrevi este post em que um pesquisa indica que sacolas de papel e de plástico oxidegradáveis, podem ser mais poluentes que sacolas plásticas ao levarmos em conta toda a via de produção, uso e descarte.
A conscientização e a divulgação de todos os PRÓS e CONTRAS do uso das sacolas plásticas é o grande ponto em comum em todos estes textos. Este fato se torna ainda mais importante quando em um programa como o fantástico apresenta um especialista em sustentabilidade ensinando a fazer “sacolinhas em dobradura de papel” para serem colocadas em lixos de banheiro e cozinha. Como somos ingênuos… Realmente, a solução era o jornal e ninguém tinha se dado conta disso.
Mais uma vez usamos premissas errradas para tomarmos atitudes erradas. Como a ídeia genial de proibir a garupa em motos, pois isso diminuiria os crimes cometidos por motoqueiros, visto que são os caronas que assaltam. Gênio! Premissa errada, ação errada e a não resolução do problema.
Vamos observar como se dará o andamento desta lei e seus desdobramentos no cotidiano das pessoas.
É possível transformar um planta C-3 em uma C-4?
É de amplo conhecimento, pelo menos eu acredito que seja, que as plantas realizam fotossíntese. Esse processo possibilita que os vegetais (microorganismos também) produzam compostos orgânicos a partir de CO2 e água.
Na natureza, existem 3 (C-3, C-4 e CAM) tipos de vias de fotossíntese. A mais comum, utilizada por 98% das espécies vegetais, se chama C-3. Essa via fixa o CO2 absorvido pela planta da atmosfera em um composto de 3 carbonos chamado 3-fosfoglicerato. Para que isso aconteça, o CO2 se liga a uma molécula de 5 átomos de carbono chamada ribulose 1,5 bisfosfato (RUBP), formando uma nova molécula de 6 carbonos. A enzima chamada ribulose-bisfosfato carboxilase oxygenase (mais conhecida como Rubisco) é que promove essa reação de ligação entre o CO2 e a RUBP. Porém, essa enzima não é muito eficiente. Ela também é capaz de se ligar ao oxigênio em determinadas circunstâncias. Em temperaturas acima de 20 oC a fixação de CO2 é bastante reduzida e, por manter seus estômatos (pequenas aberturas nas folhas por onde entram e saem gases), a perda de água é grande.
Já na via C-4 o primeiro composto gerado possui 4 carbonos, podendo ser o malato ou aspartato. Porém a geração desse molécula é feita por outra enzima chamada fosfoenolpiruvato carboxilase (PEPCase). Esta enzima é bem mais eficiente que a Rubisco. Além disso, essa primeira reação é feita no mesófilo da folha e depois, na forma de malato ou aspartato, esse CO2 é transportado até as células da bainha do feixe, onde é separado destas moléculas utilizando a Rubisco, só que por ser em outro compartimento da folha, a Rubisco fica isolada do contato com oxigênio. Como na via C-3, após reação com a Rubisco, inicia-se o ciclo de Calvin com posterior produção de glicose (fase escura da fotossíntese).
C-4
Deste modo, pela concomitância do uso de uma enzima mais eficiente com a compartimentação, plantas que realizam a via C-4 são mais eficientes na concentração de CO2, deste modo, mais eficientes também no uso de água e nitrogênio.
Diante deste cenário, pesquisadores do Instituto Internacional de pesquisas do arroz (http://irri.org/partnerships/networks/c4-rice/all-about-c4-rice )desenvolveram o projeto Arroz C4. O arroz é um dos cereais mais consumidos no mundo e, em continentes como a Ásia, é a base da alimentação, principalmente das populações mais pobres (onde é o prato principal). Este cereal realiza a via C-3, sendo que, atualmente, 1 hectare de sua plantação consegue fornecer alimento para 27 pessoas. Pesquisas do projeto prevêem que em 2050 este mesmo hectare deverá ter que alimentar 43 pessoas. Como fazer isso? Aumentando a produtividade, é claro. Estes cientistas então estão tentando produzir arroz realizando a via C-4.
Etapas do projeto
Analisando bem a diferença entre C-3 e C-4, as plantas C-4 possuem uma etapa anterior ao ciclo de Calvin (igual em ambas), deste modo, basta prover o arroz com a maquinaria desta primeira etapa. E é justamente isto que estão fazendo. Basicamente, eles estão analisando o quando desta maquinaria estaria disponível em plantas C-3, mas em um estado inativo. Com isso, eles poderiam usar técnicas moleculares para ativar esta etapa. Graças às novas técnicas de sequenciamento, eles estão conseguindo analisar mais de 10 mil variedades de arroz das 120 mil existentes.
Acredita-se que se a pesquisa alcançar seu objetivo, a produtividade do arroz pode aumentar em 50% e a eficiência no uso da água duplicar, além de diminuir a necessidade de fertilizantes.
Acho esta iniciativa muito interessante, ainda mais devido à contribuição das plantações de arroz para as emissões globais de gases estufa (16% do total de emissões destes gases), principalmente o metano. Isto se deve ao fato das plantações deste cereal serem do tipo alagadas, o que gera condições de anaerobiose e alta carga de compostos orgânicos. Sendo que recentemente a Nasa (http://climate.nasa.gov/ ) colocou a aeração das plantações de arroz com um dos tópicos mais importantes para redução do aquecimento global.
Patentes Verdes (2- Tinta geradora de energia elétrica)
Mais uma da nossa nova seção sobre patentes verdes. A equipe do professor Prashant V. Kamat (departamente de Química e Bioquímica da Universidade de Notre Dame) já tinha desenvolvido um métodode de aumentar a eficiência de célular solares usando nanotubos de carbono, agora eles conseguiram disponibilizar um aperfeiçoamento disto em um meio bastante barato e comumente encontrado em tintas. A patente desta tinta revolucionária pode ser encontrada neste endereço.
Os panéis de nanopartículas possuem maior potencial de absover luz e gerar elétrons. Porém, sua capacidade de direcionar estes elétrons para gerar uma corrente é reduzida. No passado, os pesquisadores conseguiram adiconar nanotubos de carbono a um filme de nanopartículas de dióxido de titânio. Os nanotubos de carbono formam um soporte onde o filme se deposita. Desta forma, os elétrons são capturados mais facilmente e traçam uma rota mais direta para o eletrodo. Em um artigo publicado recentemente, eles adicionaram pontos quânticos (diminutos semicondutores de cristais), além de um revestimento com sulfeto e seleneto de cádmio.
Essa tinta, usando tecnologia mais eficiente em capturar e transportar elétrons, é também capaz de absorver luz visível devido aos pontos quânticos. Resolvendo assim o problema do óxido de titânio em absorver quase que exclusivamente luz ultra violeta, sendo o espectro da luz visível quase que totalmente refletido.
Apesar de ter um redimento de 1% quando comparado aos 15 a 20% dos painéis solares comuns, devido ao seu baixo custo e a facilidade de produção, a tinta pode ser utilizada em grandes áreas, contrabalanceando o baixo rendimento. Basta aplicar em um material condutor transparente e expor ao sol que a energia é gerada.
Este é um grande passo para a difusão do uso de energias renováveis. O preço de painéis é um fator preponderante na aquisição deste tipo de fonte de energia, porém essa nova invenção pode ser um divisor de águas na história da energia solar. Imaginem no futuro toda parte externa de sua casa funcionando como um painel solar? Quem sabe sua cidade inteira? Adeus conta de luz!
Fontes:
“Eric Lane is a patent attorney at Luce, Forward, Hamilton & Scripps in San Diego, where he works in the Intellectual Property and Climate Change & Clean Technologies practice groups. Mr. Lane can be reached at or at [email protected]. He authors the Green Patent Blog. His new book — Clean Tech Intellectual Property: Eco-Marks, Green Patents and Green Innovation — is on sale now.”
A polêmica contribuição das hidrelétricas para o ciclo do carbono global
O debate sobre construção de hidrelétricas tem causado muita polêmica, tanto no meio acadêmico, quanto na população em geral. É fato que a matriz energética brasileira tem a hidroeletricidade como carro-chefe (mais de 80%) e que por muito tempo, foi considerada como uma energia limpa. Você constrói um reservatório (represando um rio, na maioria das vezes), faz a água acumulada passar por uma barragem, na qual, em seu interior possui turbinas que, quando giradas pelo movimento da água, geram eletricidade.
Água gerando eletricidade. Nada de queimar combustível fóssil. Entretanto, não estavam contabilizando a emissão de gases do efeito estufa (GEE) no balanço geral. Ao se inundar uma área de floresta (tanto faz que tipo de vegetação, todas vão emitir, umas mais outras menos), a matéria orgânica submersa entra em decomposição, nas partes do reservatório onde existe oxigênio dissolvido na água, irá ser produzido gás carbônico, onde não existe (geralmente nas partes mais fundas e na margem), será produzido metano.
Nesse contexto é que começa as discussões. Alguns autores acreditam que os reservatórios emitem, por vezes, mais que usinas termoelétricas. O maior defensor desta visão é o pesquisador americano Philip Fearnside (INPA). Em artigo publicado recentemente na revista Oecologia Australis, o pesquisador refuta um artigo anterior sobre o balanço de emissões de GEE pelos reservatórios brasileiros. Tal artigo foi publicado por um aluno de doutorado orientado pelo Prof. Luiz Pinguelli Rosa. Pinguelli e Fearnside são os dois extremos na discussão sobre emissão de GEE por hidrelétricas. Eu pude conferir um simpósio em que os dois estavam presentes, sendo que a palestra de abertura foi do Fearnsinde. A discussão entre os dois (discussão científica, nada de agressão) foi bastante interessante e até engraçada em alguns momentos. O artigo do pesquisador Marco Aurélio (aluno de Pinguelli) veio também corrigir algumas outras estimativas de emissão de artigos anteriores, sendo que um deles de Fearnsinde. Estas estimativas tinham sido usadas como base para uma publicação da ELETROBRÁS em 2000 e, adivinhem só, Fearnsinde a contestou em outros 3 artigos posteriores. Pelo que vocês podem repararam, a discussão já está rolando a bastante tempo.
Recentemente, um artigo é publicado ano passado, pelo pesquisador Natan, aluno do Prof. Fábio Roland (UFJF), com os quais pude fazer matérias na época de graduação da UFRJ, Fábio era um dos professores da disciplina. Este artigo saiu na revista Nature Geoscience e revela padrões de emissão de reservatórios de hidrelétricas correlacionando-os com a região onde o reservatório se encontra. Citado neste artigo, um trabalho de 2000 revelava que reservatórios de água construídos por nós emitem cerca de 321 Tg de carbono para atmosfera por ano. As novas estimativas desse novo artigo revelam que os reservatórios destinados a produção de energia elétrica, 20% da área total de reservatórios de água, emitem cerca de 48 Tg de CO2 e 3 Tg de metano, correspondendo a 4 % do total das emissões de carbono de águas continentais e 16 % dos reservatórios construídos pelo homem. Mas o mais interessante é a correlação das emissões com a localidade do reservatório, onde os pesquisadores encontraram um padrão de maiores taxas de emissão em reservatórios situados em regiões de floresta Amazônica. Eles simularam que um reservatório de 5.000 Km2 (o dobro do tamanho de Tucuruí) emitira, em carbono equivalente, cerca de 1-2 Tg de carbono por ano se fosse construído em um ambiente temperado, sendo que esse número aumentaria para 4 Tg se fosse em um ambiente tropical não-amazoniano e para 7 Tg de carbono por ano se fosse em um ambiente amazônico.
Comparação entre os diferentes ambientes
Por mais que seja uma simulação feita a partir dos dados que eles coletaram para o artigo, este resultado é de grande importância para futuros projetos de construção de hidrelétricas e, nem de perto, coloca um ponto final na discussão sobre o papel das hidrelétricas no balanço global de carbono.
Referência:
Barros, N., Cole, J., Tranvik, L., Prairie, Y., Bastviken, D., Huszar, V., del Giorgio, P., & Roland, F. (2011). Carbon emission from hydroelectric reservoirs linked to reservoir age and latitude Nature Geoscience, 4 (9), 593-596 DOI: 10.1038/NGEO1211
Pueyo, S., & Fearnside, P. (2011). EMISSÕES DE GASES DE EFEITO ESTUFA DOS RESERVATÓRIOS DE HIDRELÉTRICAS: IMPLICAÇÕES DE UMA LEI DE POTÊNCIA Oecologia Australis, 15 (2), 199-212 DOI: 10.4257/oeco.2011.1502.02
