Aula de campo na Mineropar com os 1º anos do Colégio Estadual Milton Carneiro

No dia 09/05/17 foi realizada uma aula de campo na Mineropar - Minerais do Paraná S/A, com os alunos dos 1º anos do Colégio Estadual Milton Carneiro, em Curitiba. Foram estudados os tipos de minerais e rochas, geologia do Paraná, Sistema Solar, formação da Terra e evolução da vida, aquíferos etc. como aula complementar às aulas em sala de aula. Parabéns aos alunos que participaram pelo bom comportamento no geral e interesse! Seguem as fotos abaixo. Clique sobre elas para ampliá-las. Até a próxima! Prof. André Luiz Marques

Aparelho retira água potável do ar usando apenas energia solar

Tirando água do ar
Este pequeno aparelho é capaz de coletar a umidade do ar e depositá-la em um recipiente na forma de água potável - e usando apenas luz solar.

O dispositivo não requer nenhuma entrada adicional de energia e mostrou-se eficaz mesmo quando os níveis de umidade são semelhantes aos observados nas regiões mais secas do mundo.

Essa tecnologia poderá fazer a diferença, já que dois terços da população mundial está enfrentando escassez de água, ainda que ela esteja presente em abundância no ar ao nosso redor - estimativas indicam que há cerca de 13.000 trilhões de litros de água na forma de umidade na atmosfera terrestre.

Coletor de água
Para capturar a umidade atmosférica, Hyunho Kim e seus colegas da Universidade da Califórnia em Berkeley e do MIT, ambos nos EUA, utilizaram um material extremamente poroso, conhecido como MOF, sigla em inglês para estrutura metal-orgânica.

O material, chamado MOF-801, absorve a umidade do ar em sua própria estrutura. A seguir, o calor solar é usado para liberar a água, que é então armazenada em um condensador.

O aparelho funcionou bem em um cenário natural ao ar livre, no teto do laboratório. Experimentos em uma câmara controlada mostraram que ele é capaz de produzir 2,8 litros de água potável por quilograma de MOF-801 em um período de 12 horas sob luz do dia, com níveis de umidade relativa de apenas 20%.

"Nós não apenas construímos um dispositivo passivo que fica lá coletando água; nós já estabelecemos as bases experimentais e teóricas para que possamos examinar outros MOFs, milhares dos quais poderão ser fabricados, para encontrar materiais ainda melhores. Existe um grande potencial para aumentar a quantidade de água que está sendo recolhida. É apenas uma questão de mais engenharia agora," disse o professor Omar Yaghi, coordenador do trabalho.

O segredo da captação passiva de água está no MOF: as esferas amarelas representam os espaços que são preenchidos com a água presente no ar atmosférico. [Imagem: UC Berkeley and Berkeley Lab]

Estruturas metal-orgânicas
O professor Omar Yaghi inventou as estruturas metal-orgânicas há mais de 20 anos, combinando metais como magnésio ou alumínio com moléculas orgânicas, tudo disposto em um arranjo preciso para criar estruturas rígidas e porosas, ideais para armazenar gases e líquidos. Desde então, mais de 20.000 MOFs diferentes foram criados por pesquisadores em todo o mundo.

Alguns retêm produtos químicos como o hidrogênio ou o metano. A empresa química BASF está testando um dos MOFs de Yaghi em caminhões movidos a gás natural, já que os tanques cheios de MOF armazenam três vezes mais metano do que pode ser mantido sob pressão. Outros MOFs são capazes de capturar dióxido de carbono de gases de combustão, catalisar a reação de produtos químicos adsorvidos ou separar petroquímicos em refinarias.

Este protótipo de coletor de água da umidade do ar ainda poderá ser muito melhorado, garante Yaghi. O MOF utilizado consegue absorver apenas 20% do seu peso em água, mas outras versões têm potencial para absorver 40% ou mais. O material também pode ser ajustado para ser mais eficaz em níveis de umidade mais alta ou mais baixa.

Bibliografia:
Water harvesting from air with metal-organic frameworks powered by natural sunlight
Hyunho Kim, Sungwoo Yang, Sameer R. Rao, Shankar Narayanan, Eugene A. Kapustin, Hiroyasu Furukawa, Ari S. Umans, Omar M. Yaghi, Evelyn N. Wang
Science
DOI: 10.1126/science.aam8743

Fonte: Inovação Tecnológica

Recursos naturais (8º Ano - Col. Milton Carneiro)

Recursos naturais e a ação humana de André Luiz Marques

Escalas (1º Ano - Col. Milton Carneiro)

Escalas de André Luiz Marques

Projeções Cartográficas (1º Ano - Col. Milton Carneiro)

Projecoes cartograficas de André Luiz Marques

História dos mapas (1º Ano - Col. Milton Carneiro)

História dos mapas de André Luiz Marques

Formação territorial da Europa (9º Ano - Col. Milton Carneiro)

Geografia europa - geopolítica de André Luiz Marques

MOAB - a maior bomba não atômica do mundo

Calendário astronômico 2017

clique sobre a imagem para ver em tamanho ampliado.

Usina usa resíduos orgânicos e lodo do rio Iguaçu pra gerar energia elétrica (8º Ano)

Curitiba inova com a instalação de uma usina de produção de energia elétrica com base na queima de gás gerado pelo logo do rio Iguaçu e resíduos orgânicos. Entre no site da CSBio e conheça mais:

http://www.csbioenergia.com.br/

Veja o vídeo:

Aula sobre orientação (6º Ano - Col. Milton Carneiro)

Maquetes do globo terrestre (6º Ano - Col. Milton Carneiro)

Os alunos do Col. Est. Milton Carneiro, do 6º Ano, fizeram uma maquete do globo terrestre como parte prática das aulas sobre projeções cartográficas, pintando o molde do planisfério, recortando-o e colando sobre uma bola de isopor de 10mm e colocando uma base, Parabéns a todos! Logo posto mais fotos de outras turmas. Prof. André

Começa a ser construído mapa 3D do interior da Terra

Mapa-múndi sísmico
Depois de um mapa da gravidade da Terra, do primeiro mapa do campo magnético superficial do planeta e até de um mapa do interior do Sol, agora começa a ser compilado um mapa das entranhas da Terra.

Partindo de dados gerados por terremotos e vulcões, Ebru Bozdag e uma equipe internacional de pesquisadores plotou tudo em uma simulação computadorizada para criar mapas em 3D do interior da Terra.

A equipe pretende criar um mapa do globo inteiro, e inicialmente está se concentrando em criar um modelo da superfície até a borda do manto, a uma profundidade de cerca de 3.000 km.

Teorias sobre o interior da Terra
Estas simulações adicionam contexto aos debates teóricos envolvendo a história geológica da Terra e sua dinâmica, o que inclui as teorias envolvendo o vulcanismo, a tectônica de placas, as plumas de magma e outros processos ainda pouco compreendidos.

"Este é o primeiro modelo sísmico global, onde nenhuma aproximação - a não ser o método numérico escolhido - foi usada para simular como as ondas sísmicas viajam através da Terra e como sentem suas heterogeneidades. É um marco para a comunidade da sismologia. Pela primeira vez, mostramos às pessoas o valor e a viabilidade de rodar essas ferramentas [de simulação computadorizada] para a geração de imagens sísmicas globais," disse Bozdag.


[Imagem: Ebru Bozdag et al. - 10.1093/gji/ggw356]
Ondas sísmicas
Devido à sua estrutura em camadas, a Terra é geralmente comparada a uma cebola. O problema é que não é possível descascá-la para entender o que está acontecendo abaixo da superfície. Por isso é necessário usar métodos indiretos para descobrir o que acontece nas profundezas.

Quando ocorre um terremoto, a liberação de energia cria ondas sísmicas que viajam pelas várias camadas da Terra. Os sismógrafos detectam variações na velocidade dessas ondas, e essas mudanças de velocidade fornecem pistas sobre a composição, densidade e temperatura do meio em que a onda está passando. Por exemplo, as ondas movem-se mais lentamente quando passam pelo magma quente, como plumas de manto e pelos chamados "pontos quentes", do que quando passam por zonas de subducção mais frias, locais onde uma placa tectônica desliza abaixo de outra.

O mapa mostra porque o Brasil é uma região tão tranquila em termos vulcânicos, embora a ausência de plumas de manto sob a costa oeste da América do Sul mostre que o mapa poderá ser melhorado. [Imagem: Ebru Bozdag et al. - 10.1093/gji/ggw356]

Tomografia sísmica
Cada sismograma representa uma fatia estreita do interior do planeta. Ao juntar muitos sismogramas - para essa versão do mapa foram usados 253 - torna-se possível produzir uma imagem 3D global, capturando tudo, desde as plumas de magma alimentando o Anel de Fogo do Pacífico, até os pontos quentes do parque Yellowstone e placas subduzidas sob a Nova Zelândia.

Este processo, chamado de tomografia sísmica, funciona de forma semelhante às técnicas de imagem empregadas em medicina, onde as imagens de raios X 2-D tomadas de várias perspectivas são combinadas para criar imagens 3D de áreas dentro do corpo humano. Já existe também uma tomografia de rádio.

Bibliografia:
Global Adjoint Tomography: First-Generation Model
Ebru Bozdag, Daniel Peter, Matthieu Lefebvre, Dimitri Komatitsch, Jeroen Tromp, Judith Hill, Norbert Podhorszki, David Pugmire
Geophysical Journal International
Vol.: 207, no. 3 (2016): 1739-1766
DOI: 10.1093/gji/ggw356

Fonte: Inovação Tecnológica

Brasil desenvolve combustível limpo para foguetes e satélites

Foguetes a etanol
O Brasil acaba de desenvolver um novo tipo de combustível para a propulsão de motores de foguetes usados no lançamento de satélites artificiais e nos próprios satélites.

O país também está desenvolvendomotores e um foguete completo movido a etanol, em uma parceria com a agência espacial alemã (DLR), que anunciou recentemente progressos nos testes iniciais.

Já o novo combustível à base de etanol foi criado por pesquisadores do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais).

Reação hipergólica
O combustível utiliza uma combinação de etanol e etanolamina que reage com peróxido de hidrogênio, a popular água oxigenada, concentrado a 90%. A mistura desses elementos, catalisada por sais de cobre, entra em combustão espontaneamente, culminando na propulsão do foguete.

Trata-se de uma reação hipergólica, que gera ignição espontaneamente apenas pelo contato dos componentes químicos, sem a presença de fontes externas para a ignição.

"Descobrimos que o etanol funciona muito bem nessa reação. Com ele, o atraso de ignição é bem menor, aumenta o desempenho do motor e reduz os custos do combustível. A decomposição do peróxido a 90% eleva muito a temperatura do sistema, o que facilita na ignição do motor", explicou Ricardo Vieira, chefe do Laboratório Associado de Combustão e Propulsão (LCP).

Segundo Vieira, o novo propelente é mais adequado para uso em motores de apogeu, usados na transferência de órbita de satélites, ou nos últimos estágios dos veículos lançadores.

Barato e fácil de manipular
O combustível brasileiro apresenta vantagens em relação aos propelentes comumente usados pela indústria espacial no mundo, como a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio.

Estes dois combustíveis, que não são produzidos pelo Brasil, são caros. Um quilograma (kg) de cada uma dessas substâncias é cotado a cerca de R$ 1 mil. Além disso, a hidrazina e seus derivados são cancerígenos, e o tetróxido de nitrogênio pode ser fatal após poucos minutos de exposição, mesmo a baixas concentrações no ar.

Já o combustível brasileiro à base de etanol tem um custo médio de R$ 35 por kg, e não oferece risco. Além disso, a concentração do peróxido de hidrogênio a 90% é feita no próprio laboratório do INPE.

"A eficiência é próxima à dos propelentes tradicionalmente utilizados em propulsão, a hidrazina e o tetróxido de nitrogênio. A vantagem que temos são o preço e a segurança no manuseio dos componentes, que não poluem o meio ambiente," ressaltou o pesquisador.
Fonte: Inovação Tecnológica