FLASH Jornal do Ano Internacional da Luz (2015) - PDF
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Paulo Macedo Gabeira
1 Ano letivo 2014 / 2015 Nº 5 FLASH Jornal do Ano Internacional da Luz (2015) uma colaboração BECRE/LCV Nota editorial: Luz e energia são dois conceitos intrinsecamente ligados e que se impõem como naturais manifestações da vida do planeta, devendo por isso cuidar-se da sua preservação, evitando uma utilização excessiva e desnecessária mas também valorizando o uso das energias renováveis, que não colocam em perigo o meio ambiente. Este foi o tema de um projeto desenvolvido por uma turma do 10º ano no âmbito da disciplina de Geografia, na ESBF, e cuja candidatura foi aceite para a Feira das Ciências que se realizou em Viana do Castelo, no dia 25 de maio, sob o lema À descoberta da Luz. A luz na Ciência actual I LUZ AO FUNDO DO TECLADO Rui Bastos por Rui Bastos Acho que a importância da luz não é muito óbvia. Sim, ilumina os sítios, e as coisas, e tal, talvez algumas pessoas se lembrem que os microscópios ópticos precisam de luz, mas talvez se fique por aí. Afinal, que raio de utilização é que se pode dar à luz? Bem, muita. Para começar, lasers, que se usam em praticamente todas as áreas, da electrónica à física, passando pela medicina e outras coisas que tais. Para vos dar uma ideia, vou falar duma aplicação em específico, bastante recente, já de Falo de controlar neurónios com luz. É um desenvolvimento inovador e muito promissor, que entra no ramo da genética óptica, em tradução livre. Mas vamos por partes. Primeiro: como funciona o sistema nervoso? Em termos simples, o nosso cérebro recebe informação e envia ordens através dos neurónios, que se agrupam em nervos, de e para todo o nosso corpo. Estas ordens têm uma componente química, nas chamadas sinapses, quando acaba um neurónio e começa outro, em que se transmite informação pela transmissão de químicos chamados neurotransmissores. A outra componente é um impulso eléctrico que viaja ao longo dos neurónios. Imaginem que estes impulsos eléctricos são corredores de estafeta, e que as sinapses são as zonas em que passam o testemunho. Segundo: como é que esses impulsos eléctricos acontecem? Em termos simples, quando os neurónios, que não passam de células especializadas, deixam entrar e sair diferentes elementos, que funcionam como cargas positivas e negativas, desequilibrando a membrana celular, em termos eléctricos. Eu sei que esta parte é menos óbvia, mas aguentem. Terceiro: como é que estas cargas positivas e negativas entram e saem? Esta é simples. A membrana de todas as células tem várias proteínas que servem literalmente de portas: abrem e fecham buracos na membrana. Aquilo que foi feito também parece simples. Alteraram-se geneticamente alguns neurónios para incluírem na sua membrana proteínas que reagem à luz. Assim basta apontar uma luz, provavelmente um laser, a esses neurónios, que as proteínas/portas abrem-se, dá-se o desequilíbrio eléctrico que origina um impulso e enviam-se ordens ao longo dos neurónios! É basicamente o mesmo que incluir nos neurónios um interruptor sensível à luz. Liga-se/desliga-se a luz, activase/desactiva-se o neurónio. Simples e genial! Esta nova técnica não só facilita estudar a resposta e o funcionamento de todo o sistema nervoso, como poderá vir a permitir, por exemplo, estimular neurónios enfraquecidos para voltarem a ficar em forma, resolvendo, ou ajudando a resolver, uma série de doenças neurológicas. Por enquanto só se faz disto em ratos... Mas promete!
2 A LUZ INSPIRA Exposição PORTUGAL ao SOL Distribuição e Valorização da Energia Solar (10º 7 Geografia A) Resumo do Projeto (Prof. Daniel Dias) As energias renováveis estão, na sociedade atual, a ter cada vez mais importância, não só devido às enormes vantagens que estas proporcionam a quem as utiliza, mas também, devido à sua eficiente relação com ambiente, não o poluindo. Assim, como o próprio nome indica, as energias renováveis são aquelas que existem naturalmente no nosso planeta, não se esgotando, podendo ser mesmo, utilizadas quase por tempo ilimitado, isto é, renovam-se constantemente, tornandose uma excelente alternativa para quem deseja utilizar energia quotidianamente sem colocar em perigo o meio ambiente. A Energia Solar tem como origem o aproveitamento dos ciclos naturais da conversão da energia emitida pelo sol, fonte primária de grande parte de toda a energia disponível no planeta. Este projeto foi realizado com os/as alunos/as da turma 7ª do 10º ano, com o apoio do docente de geografia, Daniel Dias, e surge no âmbito do programa de 10º ano da disciplina de Geografia A, tendo como principal objetivo a realização de trabalhos para uma exposição intitulada PORTUGAL ao SOL Distribuição e Valorização da Energia Solar, com o intuito de celebrar o Ano Internacional de Luz 2015, e ser apresentado no dia 8 de maio de 2015, na comemoração do Dia do Agrupamento e no dia 25 de maio de 2015, na Feira das Ciências, Viana do Castelo (esta última não se proporcionou devido a dificuldades logísticas e financeiras). A turma foi dividida em 6 grupos de 4 elementos e 2 de 3 elementos, que construíram mapas da distribuição e variação da radiação solar, da insolação, temperatura e da distribuição das centrais de aproveitamento de energia fotovoltaica, bem como a construção de maquetes (com material reciclável) ilustrativas dos diferentes tipos de aproveitamento da energia solar, do ponto de vista doméstico, industrial/produção de energia e turístico. Destacam-se os seguintes Objetivos Gerais Reconhecer a importância da radiação solar para o Planeta Terra; Explicar o papel da atmosfera na variação da radiação solar; Compreender as diferenças de duração e intensidade da radiação solar no território nacional; Reconhecer a existência de condições de insolação favoráveis à valorização económica da energia solar em Portugal continental; Identificar as potencialidades e condicionantes do aproveitamento da energia solar em Portugal; Problematizar o aproveitamento da energia solar no território nacional.
3 Passos de um projeto pelo Prof. Daniel Dias Trabalho de pesquisa realizado na BECRE Reprodução Cartográfica da informação recolhida (sala de aula)
4 Visita à exposição Visita à exposição
5 Alguns Conceitos relacionados com a Radiação Solar 10º 7 com o Prof. Daniel Dias A Radiação solar A radiação solar em Portugal é, obviamente, mais intensa nos meses de verão do que nos meses de inverno, o que afeta diretamente a temperatura. A mesma é determinada pela inclinação dos raios solares, o relevo da região, a proximidade do mar, sendo que do exterior para o interior a insolação aumenta, assim como de norte (regiões com maior latitude) para sul (regiões com menor latitude). A Insolação A variação anual e a variação espacial da temperatura dependem da variabilidade e distribuição da radiação solar no território. A variação da temperatura é ainda influenciada pela: Latitude: no norte as temperaturas são mais baixas e mais altas no sul. Altitude: nas áreas de maior altitude registam-se temperaturas mais baixas do que nas regiões de baixo relevo. A temperatura diminui cerca de -0.6ºC por 100 metros de altitude. Topografia: a disposição dos relevos mais elevados pode favorecer ou dificultar a circulação das massas de ar. O Balanço energético Equilíbrio térmico: entre a energia solar recebida, direta e indiretamente, pela superfície terrestre e a energia que ela emite. Absorção: radiação solar absorvida por poeiras, nuvens e gases que absorvem grande parte da radiação ultravioleta. Reflexão: radiação solar refletida pelo topo das nuvens e pela superfície terrestre, sobretudo nas regiões geladas que têm maior albedo Difusão: a radiação solar que atmosfera dispersam e se os gases e as partículas constituintes da perdem para o espaço exterior. Radiação terrestre: da radiação solar que recebe, a superfície da terra reflete uma pequena parte e absorve a restante, que se converte em energia calorífica, aquecendo a superfície terrestre que, por sua vez emite a mesma quantidade de energia recebida. Efeito de estufa: a maior parte da radiação terrestre e absorvida por alguns gases atmosféricos, que envolvem a superfície mantendo assim uma temperatura mais ou menos constante a cerca de 16 C. A valorização da radiação solar A radiação solar constitui um recurso natural climático com forte potencial de aproveitamento económico. Sendo Portugal um país com forte dependência externa a nível energético, as opções de produção energéticas têm incidido na potencialização do território, nomeadamente das energias renováveis, como a energia solar. Energia solar fotovoltaica É produzida através do aproveitamento da luz solar direta ou indireta, através de painéis de células fotovoltaicas capazes de transformar a energia luminosa em energia elétrica. Energia térmica solar É produzida através do aproveitamento da radiação solar através de coletores capazes de transformar a energia luminosa em energia térmica.