Rotor de alumínio que gira com luz solar dá lugar a artigo científico

Em cima da mesa do Laboratório, uma das salas de aula do Agrupamento de Escolas Gândara Mar, podia ver-se «um rotor de alumínio que gira com luz solar, funcionando à pressão atmosférica natural e utilizando apenas materiais simples e de baixo custo». Quem dá conta do que é este protótipo é Hamilton Correia, professor de Biologia-Geologia, que em qualquer uma das suas aulas «motiva os alunos para as ciências experimentais e para a investigação».

E é com muito orgulho e satisfação que o professor Hamilton confessa ter encontrado, «neste agrupamento, alunos que gostam particularmente desta área das ciências, com um espírito muito curioso e muito abertos à inovação».  E o resultado está à vista. Numa das aulas de Ciências Experimentais que orienta junto dos alunos do 1.º ciclo, o professor Hamilton começou por «falar do Padre Himalaia, um sacerdote português que também foi cientista e inventor e que ficou conhecido como um dos pioneiros mundiais no aproveitamento da energia solar, e os alunos ficaram entusiasmadíssimos».

Foi este o ponto de partida para a construção de um protótipo de um rotor solar inovador. E entre muitas sugestões, quem teve a«ideia certa» foi o Tomé, na altura aluno do 4.º ano e agora, que está no 5.º ano, já integra o Clube de Ciência, que colocou a questão: «se os cientistas escolheram aquela forma, a das pás das eólicas, deve ser por alguma razão», Então, «porque é que não fazemos cortes no nosso rotor (uma forma de alumínio para os pastéis de Belém), à semelhança de uma pá das eólicas?»

«Bem visto», considerou logo o professor Hamilton, que explicou que para chegar «ao modelo certo» foram feitos cortes «por tentativas e erros, até que se chegou «ao melhor ângulo de corte que é de 21º».

Todo este trabalho envolveu alunos de vários anos de escolaridade, procurando aplicar os conhecimentos de cada conteúdo disciplinar ao projeto. No caso dos alunos do 10.º ano, que estão a estudar «as correntes de convecção no magma», o que eles procuraram saber é como a temperatura influencia o movimento.

André Marques e José Baptista, alunos do 10.º ano, tal como os colegas, primeiro atribuíram o movimento ao vento, mas com a realização de testes «com água numa garrafa cheia de água, pintada com tinta preta, que aquece mais rápido, seria melhor para fazer girar o rotor». No final, o que se verificou e que ficou escrito no artigo científico foi que «o rotor inicia a rotação espontânea logo após a primeira exposição à luz solar, tipicamente em poucos segundos, e opera continuamente ao longo do dia. A rotação diminui gradualmente na sombra, mas persiste por vários segundos devido aos gradientes térmicos residuais». O professor Hamilton explica que, com os alunos mais velhos, isto é, do secundário, «todos os mecanismos, incluindo convecção diferencial em microescala e efeitos termomecânicos, são discutidos, com o apoio de estimativas quantitativas».

No final, com o apoio de outros professores do Agrupamento e de Mira (Tomás Balseiro) e de Lucas Caramujo, investigador da UC, Hamilton Correia escreveu o artigo científico que foi aceite na European Journal of Physics, uma revista científica que tem como objetivo aprimorar o ensino da Física.

Depois de os alunos do 10.º A do Curso de Ciências e Tecnologias terem acompanhado o professor Hamilton na apresentação do rotor inovador, ainda houve tempo para a apresentação de alguns projetos de investigação em que os alunos estão envolvidos, o que revela «o interesse pela ciência generalizado no Agrupamento».

Todos os alunos estão envolvidos em projetos de investigação. André Marques, de 15 anos, está a desenvolver um «sistema matemático que no futuro permite prever acontecimentos naturais, mas também humanos». Já o Filipe Gaspar está a desenvolver, em casa, uma pulseira inteligente que deteta movimentos anormais, isto é, «permite dar um sexto sentido aos humanos». Por sua vez, a Maria Leonor Marinheiro quer «produzir bioplástico a partir do amido das lentilhas que poderá ter maior capacidade de resistência». Outro grupo estuda o DNA dos trevos, com o objetivo de criar um trevo de quatro folhas, associado à sorte. Mas há outros projetos, como o do grupo do Martim Bento, que quer ser inspetor da PJ, do Bruno Almeida, Gonçalo Cruz e José Baptista que estão a trabalhar num semi-condutor para produzir energia de forma mais barata e eficaz, procurando aumentar a eficiência dos painéis solares. 

A «apetência para a ciência» por parte dos alunos do Agrupamento não se restringe a estes projetos. A proposta para desenvolver um projeto inovador no âmbito do programa da Rede Europeia de Escolas Azuis, nomeadamente a construção de um protótipo funcional de um dessalinizador solar sustentável, já está em curso, tanto mais que o projeto foi premiado e financiado a nível europeu.

Assim, todos os alunos do Agrupamento estão envolvidos, até porque vivem numa região onde a salinização crescente dos solos e a diminuição dos recursos de água doce se apresentam como dificuldades que afetam diretamente muitas famílias da região da Gândara. Nesse sentido, todos os alunos estão empenhados na criação de um dessalinizador que utilize exclusivamente energia solar para transformar água do oceano em água doce, adequada para rega, consumo humano ou apoio a ecossistemas terrestres.

Ao longo do processo, os alunos investigam princípios de física, química, engenharia e sustentabilidade, desenvolvendo competências práticas, pensamento crítico e capacidade de inovação. A construção dos protótipos recorre a materiais reciclados e de baixo custo, reforçando a importância da economia circular e da criatividade aplicada.

O projeto inclui ainda uma competição interna para selecionar o protótipo mais eficiente, avaliando critérios co­mo volume de água produzida, sustentabilidade dos materiais e originalidade das soluções técnicas.