A energia solar fotovoltaica é uma alternativa viável para quem quer reduzir a conta de luz que está cada vez mais popular. Um exemplo é o grande número de instituições de ensino que já conseguem reduzir as contas de luz usando painéis fotovoltaicos. A redução pode chegar a 95%, um valor considerável quando você observa o quanto essas instituições pagam por mês.

Seja uma escola fundamental ou um campus de uma grande universidade, o consumo energético de uma instituição de ensino normalmente é elevado, visto que envolve computadores ligados, lâmpadas acesas, diferentes máquinas (principalmente em campus com laboratórios), etc. Assim, a redução do gasto com a conta de luz possui um grande impacto no orçamento mensal e o dinheiro pode ser revertido para investimentos na escola ou na educação dos alunos.

Atrelado ao fator da redução do gasto, a energia solar é ideal para instituições de ensino porque há, normalmente, uma área disponível para instalação dos painéis nos telhados, que costumam ser maiores (já que a área das escolas e universidades é, normalmente, maior que a de residências convencionais).

Grandes universidades brasileiras já possuem pequenas usinas em seus campus, como a USP, que tem sistemas instalados em vários prédios que totalizavam, em 2018, um total de 540kW de potência. Mas as escolas menores também podem fazer a instalação, que funciona praticamente como a de uma residência. O fato de a manutenção ser simples (basicamente a limpeza do painel para tirar a sujeira ou poeira) e poder ser feita pelos próprios funcionários do local é mais um incentivo.

Outras universidades e várias escolas públicas e privadas também investiram em energia solar para reduzir a conta de luz. Um exemplo é a escola municipal Professor Milton Magalhões Porto, em Uberlândia (MG), que instalou 48 placas fotovoltaicas em 2015. A redução na conta foi de 75%, indo de 1300 reais para cerca de 300. No final de um ano, a economia foi de cerca de 15 mil reais. O projeto foi levado à escola por meio do Greenpeace.

As instituições de ensino estão diretamente ligadas à comunidade e, de tal forma, conseguem influenciar todo o ambiente ao seu redor. Ao instalar os painéis solares, são um grande exemplo para a população no sentido de ações ambientais (visto que o impacto da energia solar fotovoltaica é mínimo e está relacionado à produção dos painéis) e de melhor gestão dos custos, já que, dentro de pouco tempo, o retorno do investimento é concluído e o gasto com energia pode ser aplicado em outras coisas.

Ainda, oferecem um grande aprendizado para os alunos, que já crescem conscientes dos benefícios que aquela energia traz. Eles também podem, claro, ter uma aula espetacular de ciências/física ao entender como os painéis funcionam e ao ver o funcionamento na prática.

Inclusive, alunos e/ou pais de alunos podem contribuir para que a instituição de ensino tenha um sistema de energia solar ao conversar com os responsáveis sobre a viabilidade do projeto. Muitas vezes, as instituições não instalam painéis solares porque desconhecem sua facilidade e seus benefícios. Há muitos projetos que envolvem financiamento e redução de preço para essas instituições que viabilizam ainda mais o projeto e a instalação. Às vezes, só falta o incentivo.

Sua instituição de ensino tem algum projeto assim? Comente!

Veja Também: Pesquisadores criam painel noturno para gerar energia sem luz solar

Sabia que a dragagem, um processo milenar, ainda é crucial para diversos setores? Consiste na remoção de sedimentos, sejam eles formados por rochas, lixo, areia ou terra. Esse processo é realizado no fundo, de rios, lagos, portos, oceanos, lagos e até mesmo em barragens. Continue lendo este artigo do Engenharia 360 para entender como essa técnica molda nosso mundo, desde a construção de canais até a recuperação ambiental.

História da Dragagem

Os historiadores relatam que este processo é realizado há muitos anos. Era realizado há milhares de anos antes de Cristo, com técnicas primitivas ao redor do mundo. Na Grécia antiga foram construídos canais artificiais com finalidade de abastecimento e irrigação.

Alguns exemplos históricos que podemos usar como referência é a construção do canal da Babilônia, onde o rei Nabucodonosor foi o responsável e, dessa maneira, unia os rios Tigre e Eufrates. E outros indicadores foram de traços encontrados na Grécia, onde canais ligavam o Rio Nilo ao Mar Vermelho.

A saber, o mais longo e mais velho canal ainda existe, e é o Grande Canal da China, que possui mais de 1.600 km de extensão e a sua construção levou cerca de 2.000 anos.

Na Europa, os primeiros a construírem canais artificiais foram os italianos, mas os franceses possuem grande quantidade de canais e elevada extensão. A Holanda até hoje investe em tecnologia para a dragagem. E vale ressaltar que todos os grandes sistemas hídricos do norte da Europa estão conectados por canais artificiais.

Veja Também: O que precisa ser feito para solucionar os problemas decorrentes das enchentes?

Tipos de Dragagem e seus Objetivos

Dragagem de implantação e aprofundamento

A dragagem é dividida em quatro tipos, com diferentes objetivos. Um deles é para implantação e aprofundamento realizado para o desenvolvimento portuário. E o que isso quer dizer? Devido à necessidade de receber navios com maiores calados, é evidente a necessidade de maiores profundidades de lâminas d’água nos canais de navegação, assim sendo necessária a dragagem.

Dragagem de manutenção

Outro tipo deste processo é a dragagem de manutenção, que é de grande necessidade, pois garante a profundidade da lâmina d’água, que ao longo do tempo é diminuída devido ao assoreamento. Se feita a devida manutenção, a navegabilidade e a execução de manobras podem ser realizadas sem risco à segurança da navegação.

Dragagem de mineração

A dragagem também é utilizada no da mineração, no qual esse processo é realizado para a extração de minerais com valor econômico.

Dragagem de recuperação ambiental

E por fim, mas não menos importante, o processo de dragagem pode ser utilizado também para a recuperação ambiental, onde é feita a limpeza de áreas contaminadas, realizando a remoção de materiais a partir de equipamentos especializados, assim evitando a suspensão destes materiais.

Equipamentos de Dragagem

Para realizar o processo de dragagem, o equipamento a ser utilizado varia conforme a tipologia dos sedimentos. Pode se utilizar 3 tipos de draga, que são:

• Mecânicas: utilizadas para remoção de cascalho, areia e sedimentos muito coesivos como argila e silte altamente consolidado;
• Hidráulicas: utilizada para a remoção de areia e silte pouco consolidado;
• Sucção: método análogo a um aspirador de pó, onde a partir de um jato de água o material é desagregado e por meio de um bocal de aspiração ele é aspirado e levado junto com a água aos tubos de sucção.

Aplicações da Dragagem no Brasi

No Brasil, o processo de dragagem pode ser realizado em todo território nacional, como, por exemplo, para a realização de aprofundamento dos leitos dos rios para garantir sua navegabilidade, assim como em regiões portuárias, onde também há a necessidade de garantir profundidade adequada do leito.

Na área de mineração, esse processo já é muito utilizado e bastante difundido, sendo importante destacar seu papel na realização da manutenção de barragens de rejeito, com o objetivo de manter a segurança estrutural e evitar acidentes, como observados nos últimos anos.

Importante considerar processos de dragagem para recuperação ambiental, além dos rios e portos que podem ter sua capacidade logística ampliada através de obras de aprofundamento e manutenção de seus leitos.

Concluindo, a dragagem se revela como uma técnica multifacetada e fundamental para o desenvolvimento do Brasil. Sua aplicação em diversos setores demonstra sua importância para o progresso do país. Através de um planejamento estratégico e da utilização de tecnologias inovadoras, a dragagem pode continuar a impulsionar o crescimento do Brasil de maneira sustentável.

Compreender o processo de dragagem, seus diversos tipos, equipamentos e aplicações no Brasil é essencial para reconhecer seu papel crucial na construção de um futuro próspero e sustentável para o país.

Veja Também:

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O Apple Entrepreneur Camp for Female Founders and Developers abriu inscrições para empresas com mulheres interessadas na candidatura em todo o mundo. Segundo a própria organização, o programa consiste em um “laboratório de tecnologia envolvente, bem como orientação, educação e suporte”.

Se sua empresa for selecionada, você receberá suporte gratuito para:

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As inscrições terminam em 26 de março. Para se inscrever, é preciso que sua organização tenha: uma fundadora, cofundadora ou CEO feminina; uma desenvolvedora proficiente em Swift ou Objective-C e um aplicativo desenvolvido ou construção funcional que você pode demonstrar ao vivo. Ainda, é preciso ter mais de 18 anos e ser proficiente em inglês.

Você precisará das seguintes informações durante a inscrição:

• Detalhes da organização: contar sobre sua organização e fornecer informações de contato de até três funcionários que compareceriam se sua organização fosse selecionada.
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• O futuro: descrever o que você planeja ganhar com a participação no Apple Entrepreneur Camp, bem como seus planos para o futuro.
• Informações adicionais: selecionar as datas para as quais deseja se inscrever e fornecer comentários adicionais.

Durante a análise das respostas, serão considerados: conteúdo das respostas no formulário de inscrição; compromisso com o desenvolvimento de plataformas Apple utilizando as mais recentes tecnologias Apple; se o aplicativo é único e inovador. Para saber mais e se inscrever, basta acessar o site do Apple Entrepreneur Camp.

Leia também: Mulheres na tecnologia: a diferença na carreira ainda persiste

Vai se inscrever? Conte para a gente nos comentários!

Diferente do número “pi”, cuja investigação pelos Babilônios remonta a mais de 2000 a.C., o número ‘e’ é bem mais jovem no hall da fama matemático. A sua história começa de verdade no início do século XVII quando diversos matemáticos se empenharam na construção da ideia de logaritmo, uma daquelas grandes “sacadas” matemáticas que transformam a multiplicação de grandes números numa soma. Em 1618, John Napier encontra uma constante ‘e’ em conexão com esse conceito de logaritmos. O valor aproximado dessa constante matemática é 2,71828.

Então qual sua importância?

Essa constante aparece em tudo que envolve crescimento, seja em dinheiro, populações e outras quantidades físicas.

Jacob Bernoulli era um dos brilhantes “Bernoullis” da Suíça, uma família que supriu o mundo com uma dinastia de matemáticos. Em 1683, Jacob mergulhou fundo no problema dos juros compostos.

Dinheiro, dinheiro e mais dinheiro

Para nossos propósitos didáticos, vamos imaginar a seguinte situação: você dispõe de R$1,00 e deseja fazer uma aplicação. Como você é fera no mercado financeiro e sabe tudo de ações, consegue um investimento num fundo altamente agressivo que rende 100% no ano (sim, temos um exemplo hipotético e pouco provável na vida real… mas vamos seguir que você verá onde quero chegar…).

Se esse seu investimento rende 100% ao ano, no final de um ano significa que você terá dobrado seu capital, afinal a nossa super-taxa-hipotética é 100%. Então 100% de R$1.000,00 é R$1.000,00 e você então terá dobrado seu capital! Parabéns, você está numa galopada boa rumo à sua liberdade financeira. Vamos chamar de fator multiplicador a relação valor final / valor inicial. Arbitrariamente, vamos batizar esse número de ‘e’, no nosso caso, e = 2.

Mas, e se o período considerado, ao invés de 1 ano, fossem 6 meses e a taxa de juros fosse reduzida à metade? Então seriam 50% nos primeiros 6 meses e mais 50% nos 6 meses seguintes. Quanto você teria no final de 1 ano?

Ao final de 6 meses, a uma taxa de 50%, você teria um rendimento de R$500,00 e seu capital passaria a ser R$1.000,00 (iniciais) + R$500,00 (juros em 6 meses) e você teria então R$1.500,00. Dessa forma, nos próximos 6 meses, você teria mais 50% incidindo sobre esse montante de R$1500,00 (óbvio que estamos falando de juros compostos), que resulta em R$750,00. Perceba que o seu capital agora é R$1.500,00 + R$750,00 = R$2.250,00! O fator multiplicador ‘e’ agora é 2,25 (maior que o fm = 2 do período de 1 ano!). Será que descobrimos uma mina de ouro? Calma que isso tem um limite! Imagina que limite pode ser esse? Vamos simular mais um cenário:

O período agora é a cada 3 meses, ou ¼ de ano. Os juros, portanto, são reduzidos na mesma proporção, resultando em 25% a cada 3 meses.

Dessa forma, nos primeiros 3 meses, seu capital viraria R$1.250,00.

Depois, em 6 meses, teria R$1.562,50.

Após 9 meses, R$1.953,13

E finalmente, após 1 ano, seu montante seria R$2.441,41.

Dessa maneira, ‘e’ é aproximadamente 2,44.

Acho que nesse ponto vocês já entenderam a lógica da situação: quanto menor o intervalo de tempo, maiores são os rendimentos para uma mesma taxa proporcional a esse período.

Se você fizer essa “brincadeira” e pegar períodos cada vez menores, por indução, podemos concluir que seu montante ao final do ano será sempre maior e o seu ‘e’ tende a crescer indefinidamente, certo? Errado! Se você fizer isso e considerar juros a cada segundo por exemplo, o ’e’ tende a um limite.

Na tabela a seguir, ilustramos esse valor do ‘e’ como função do intervalo de tempo:

Esse limite de crescimento contínuo num período infinitesimal, é o nosso famigerado número ‘e’!

O valor exato de “e”

Assim como seu primo mais famoso “pi”, “e” também é irracional e foi provado pelo grande gênio matemático Leonhard Euler em 1737. Demorou mais de 100 anos para que em 1873, o matemático Charles Hermite provasse que “e” era um número transcendental (número que não pode ser raiz de nenhuma equação algébrica). O método usado por Hermite para concluir esse fato, foi adaptado nove anos mais tarde para provar que “pi” também era transcendental, um problema considerado pelos matemáticos muito mais valioso.

O número ‘e’ é constantemente chamado “número de Euler”, também é chamado de “número natural” ou “número neperiano”.

Seu valor para as primeiras 20 casas decimais é 2,71828182845904523536….

Usando apenas frações, a melhor aproximação utilizando uma relação de números de 2 algarismos, 87/32, que resulta em 2,71875. Se colocar em uma fração de 3 algarismos, curiosamente 878/323, resulta em 2,71827, ou, arredondando, 2, 7183 (acerta 3 casas decimais)

Formas de obtenção

Cálculo da derivada da função exponencial e logarítmica

Mais uma vez, o Cálculo Integral e Diferencial mostra sua força e elegância. Vamos apresentar o conceito bem difundido de Derivada e vamos ver o que acontece ao considerarmos uma função exponencial. Será “natural” a obtenção do ‘e’.

Considere uma determinada função exponencial f(x) = a^x.

A definição matemática de derivada, de forma simples e sem nos preocuparmos com os rigores matemáticos necessários para validar a existência dessa derivada, é a seguinte:

Sei que essa expressão já tirou o sono de muita gente aqui, mas ela é bem simples: dada uma função qualquer, você faz “delta y” sobre “delta x” e vê o que acontece quando esse “delta x” tende a zero!

Vamos substituir a nossa função f(x) = a^x  e dar uma trabalhada matemática nela para ver o que acontece?

Utilizando a propriedade de potências, você pode colocar a nossa função f(x) em evidência, o que resulta:

A expressão acima pode ser escrita da seguinte forma:

O que isso significa?

Significa que, se você achar um número “a” qualquer, que faça o limite entre parênteses ser igual a 1, então a derivada da função é ela própria!

Então, vamos fazer isso e estimar que número “a” seria esse (a essa altura, você já deve estar desconfiado de que número iremos obter…).

Nosso objetivo agora, passa a ser achar um número “a”, tal que faça com que esse limite seja igual a 1.

Dessa forma:

Então, isolando o número “a”, teremos a seguinte relação:

Para nossos propósitos, é conveniente pensarmos numa mudança de variável.

Vamos considerar um número n que tende a infinito quando Δx tende a zero.

Em “matematiquês”:

E fazendo isso, chegamos a:

Quando n tende a infinito, encontramos o número “e”:

Percebam que interessante essa expressão: a relação 1/n, quando n tende a infinito, é zero. Então dentro dos parênteses, a expressão tente a 1. Só que há um simples detalhe: o expoente da expressão é o mesmo n infinito! Ou seja: dentro do parênteses é um número muito próximo de 1, que, elevado ao infinito, resulta em um número finito!

Na tabela abaixo, apresentamos valores de ‘a’ para diversos valores de n:

Então, o número ‘a’ que estamos procurando, é o número ‘e’!

(Isso faz o pessoal de humanas ficarem loucos! Como ‘a’ é igual a ‘e’? Que história é essa de letra ser igual a número…? E “a” ser igual a “e”?!?).

O fato é: quando a função exponencial tem como base o número “e”, a sua derivada é igual à própria função.

Portanto, se f(x) = e^x, então f’(x) = e^x. Isso tem aplicações práticas diversas e é um grande facilitador ter uma função que ao derivá-la, resulta ela própria!

Se você fizer o mesmo processo para uma função logarítmica, você chegará ao mesmo número por um caminho diferente.

Fica uma ótima dica para o seu fim-de-semana: faça como exercício essa análise da derivada de uma função logarítmica qualquer e relembre os tempos em que você acreditava ser um Jedi da matemática!

Vou te ajudar: considere uma função log_a^x

Se você calcular a derivada dessa função através da definição que utilizamos, você chegará à seguinte relação:

Ou seja, no caso da função logarítmica f(x) = log_a^x, é possível provar que existe uma base “a”, tal que a sua derivada f’(x) resulta no inverso da variável x, ou seja 1/x.

Pois é, a base que iremos encontrar… é o número transcendental ‘e’.

Cálculo via série de potências

Através do polinômio de Taylor (que falaremos com mais detalhes em uma outra matéria), é possível calcular também o número ‘e’. Só pra matar sua curiosidade: o polinômio de Taylor é uma soma infinita das infinitas derivadas de uma função, com denominador expresso em números fatoriais consecutivos, conforme o grau da derivada e expoente de x de mesma ordem desse denominador.

(Se você é aquele/a engenheiro/a que “decorou” cálculo só pra passar, talvez tenha ficado um pouco confusa essa definição… mas vamos simplificar sua vida)

A definição do Polinômio de Taylor simplificada para nosso caso é a seguinte:

Dada uma função, diferenciável até infinito, define-se Polinômio de Taylor em torno de um ponto x₀ = 0 a seguinte expressão:

O que diz a série de Taylor é que qualquer função não polinomial, pode ser ajustada por um polinômio. O que é muito interessante.

Se f(x) =e^x, então:

Já que f(x) = e^x; f’(x) = e^x; f’’(x) = e^x; f^n’ = e^x… infinitamente!

Ou, ainda:

Então, se fizermos x = 1, teremos o valor de ‘e’ obtido da seguinte forma:

Os matemáticos (e por que não, nós engenheiros também?) são fascinados por simetrias e relações que apresentam alguma beleza intrínseca.

Perceba que o número “e”, apesar de irracional e transcendental, pode ser expresso como uma soma infinita de frações muito bem definidas, como a que se apresenta.

Qual a importância do “e” então?

Como mencionado no início da matéria, tudo que envolve crescimento exponencial, envolve esse número.

Populações de bactérias que crescem de forma exponencial, dobrando sua quantidade num curto espaço de tempo; ramsters, coelhos, roedores em geral e a Shimmer (porquinha-da-Índia da Maitê, minha filha), crescem de forma exponencial.

Vimos no exemplo aplicado ao dinheiro, que o número ‘e’ é um limite de crescimento de um capital no tempo.

O número de Euler, (como eu prefiro chamar, em respeito ao Mestre), também é utilizado para modelagem de decaimento radioativo, teste do carbono 14 para estimar data de fósseis.

Mas não é só isso…

Ele também aparece em problemas sem ligação ao crescimento.

Pierre Montmort, no século XVIII, estudou um desafio de probabilidade, que era o seguinte: um grupo de pessoas vai almoçar e depois apanha seus chapéus. Qual a probabilidade de que ninguém pegue seu próprio chapéu? Pode-se demonstrar que essa probabilidade é 1/e (cerca de 37%). E mais: a probabilidade de pelo menos uma pessoa pegar seu próprio chapéu é o complementar desse número, ou seja, 1-1/e (cerca de 63%).

Outra aplicação, é no estudo de eventos raros. Trata-se da Distribuição de Poisson.

James Stirling alcançou uma aproximação notável ao valor fatorial n! envolvendo ‘e’ e ‘pi’;

Também é estudada em estatística, a famosa “curva de sino” da distribuição normal.

No que se refere à construção de OAE’s (Obras de Arte Especiais), a curva da catenária de uma ponte pênsil, pode ser ajustada numa curva exponencial como melhor arranjo para suspensão dos pendurais.

Além disso, temos a elegante relação das cinco principais constantes matemáticas.

Salman Khan, que fundou em 2006 a Khan Academy(*) apresentando uma de suas aulas em um TEDTalks, ao ver essa expressão, disse:

“If this does not blow your mind, then you have no emotions!”

Salman Khan

(I have to agree…)

Fontes:

• 50 maths ideas that you really need to know; Tony Crilly
• Elementos de Cálculo Diferencial e Integral; Granville; Longley

E você, curtiu saber mais sobre esse primo caçula do número ‘pi’? Manda sua opinião aí que ela é sempre bem-vinda!

É inacreditável que ainda em 2021 existam tantos arquitetos, designers e engenheiros no Brasil que sejam resistentes à ideia de utilizar materiais ecológicos nas construções! Muitos desses profissionais continuam presos a velhas técnicas e não conseguem admitir que o tempo de não ligar para a natureza já passou – e faz tempo. Por sorte, muitos consumidores, mais conscientes sobre os impactos que causamos sobre o ambiente, têm pressionado o setor a adotar novas medidas e materiais alternativos – sobretudo ao concreto.

O objetivo do Engenharia 360 em escrever este texto é tentar ajudar a mudar a mentalidade de muitos agentes desse segmento da construção civil, além de outros personagens de nossa sociedade. É que acreditamos que só pela criação de uma nova cultura é que podemos, de fato, mudar a realidade no qual nos encontramos! Se os brasileiros, em geral, só conhecem materiais industrializados e não têm conhecimento de materiais diferentes e renováveis, como podem fazer a diferença? Dê um passo em direção à mudança você também!

Por que investir em materiais alternativos para a construção civil?

De acordo com os especialistas no setor da construção civil, o Brasil encontra-se em uma situação muito atrasada em relação às nações mais desenvolvidas. Dentro do país, vários projetos executados ainda utilizam tijolo comum, concreto e outros materiais que precisam de grandes quantidades de energia e ingredientes poluentes para serem produzidos, além de gerarem bastante resíduo. Mas, se as empresas investissem em alternativas diferentes, ecologicamente corretas, com insumo renováveis, poderiam reduzir custos e obter mais desempenho!

“Mas, olhando o Brasil como um todo, já existe um movimento interessante por parte de construtores para que suas obras sejam mais sustentáveis.”

– arquiteto Alberto Cabral, em matéria de SEBRAE Inteligência Setorial.

Quais os materiais alternativos que começam a ser utilizados nas obras brasileiras?

Substituto para o amianto

Há muito, por liberar substâncias cancerígenas, o amianto passou a ser banido das obras brasileiras. Mas o que utilizar no lugar dele? Bem, que tal fibras vegetais e materiais reciclados? Um exemplo, para esta situação, é a cinza do bagaço da cana-de-açúcar – ótima para a produção de fibrocimento.

Aliás, muitas outras fibras naturais – as de crescimento rápido e que podem ser cultivadas em vários tipos de solos – têm sido utilizadas como revestimento, isolamento, reforço à massa de concreto, e mais. É o caso da palha, cortiça, juta, bambu, piaçava, sisal, fibra de madeira, de celulose, de coco, da bananeira, entre outras. E falando mais especificamente sobre a bananeira, o material utilizado é extraído sempre de um broto novo, sem prejudicar a planta original, que continuará produzindo bananas!

Substituto para o cimento

Muita coisa está sendo atualmente testada para substituir completamente ou parcialmente o cimento, como pneus usados, cinzas de esgoto sanitário e restos de queima de lixo. Na verdade, muitos experimentos nem são tão novos assim no Brasil. Alguns já estão sendo feitos há cerca de setenta anos, como o cimento ecológico, que pode aproveitar até 70% da matéria prima residual gerada por siderúrgicas. Não é fantástico?! E mesmo passado tanto tempo, tem gente que ainda cria resistência a aceitar estes materiais nas obras.

Substituto para a brita

No lugar da brita – um agregado que costumeiramente é colocado na massa do concreto -, se poderia usar a brita de borracha, restos de plástico ou restos de materiais  – não degradáveis – de demolições.

Substituto para a madeira

Já ouviu falar em ‘madeira plástica’? Bem, só por se falar em ‘plástico’ a ideia já parece ruim, não é? Porém, este material é feito, na verdade, de plástico reciclado e resíduos vegetais de agroindústrias. E por ser resistente a pragas, cupins e mais, sem precisar de pintura, deve durar bem mais tempo sem precisar de manutenção ou de substituição!

Substituto para o aço

Acredita-se que o melhor substituto ecologicamente correto para o aço seja o bambu. Esta matéria-prima tem grande potencial! A plana cresce rápido, é fácil de transportar e bastante resistente – até seis vezes mais que o aço! Seu tubo oco aguenta bem esforços do vento. Contudo, possui um coeficiente de dilatação muito alto, sendo suscetível a mudanças de temperatura. Também absorve muita água, pode atrair pragas e insetos, e deve se degradar com o tempo se não for bem impermeabilizado, seco e tradado. Em contrapartida, o aço pode corroer com o passar dos anos. Então, dá elas por elas. O vai escolher o que? A alternativa mais ecológica?

Veja também: Conheça 3 novas estratégias de construção com materiais alternativos

Substituto para os tijolos e telhas comuns

A versão de tijolo ecológico é o solocimento – composto, obviamente, de mistura de solo, cimento e água. Mas se vai cimento, por que é chamado de ecológico então? É que a sua cura geralmente não precisa do uso de fornos a lenha ou é feita uma queima mais rápida. E também porque a sua produção pode fazer a utilização de resíduos industriais, bambu e até mesmo bituca de cigarro – que leva cerca de 13 milhões de anos para se degradar, contaminando solos e rios.

Já para as telhas ecológicas a opção seria utilizar, como matéria-prima para a fabricação, resíduos de papel, plástico e metal. Essas peças costumam apesentar altíssima resistência e durabilidade. Algumas ainda podem refletir a luz solar, proporcionando ambientes mais frescos e agradáveis.

Veja também: Saiba o que é solo-cimento e qual sua aplicação na construção civil

Substituto para alguns tipos de revestimentos

Placas de revestimento de parede podem ter papel reciclado misturado a sua composição, apresentando um melhor desempenho de isolamento termo acústico. Já para coberturas e pisos, é possível utilizar um revestimento ou isolamento feito de sobras de pneus velhos – aliás, pneus também são ótimos para erguer paredes, contenções, muros de arrimos, fundações e mais.

Por fim, no lugar das tintas comuns, feitas à base de petróleo, a ideia é usar a ‘tinta mineral natural’ ou ‘tinta mineral ecológica’, composta por terra crua e emulsão aquosa – desde que de jazidas certificadas, claro. Elas são laváveis, duráveis, resistentes à umidade, anti mofo e fungo, solúveis em água e com baixa concentração de compostos voláteis – que danificam a camada de ozônio. E, o melhor, são vendidas em embalagens que também são feitas de materiais recicláveis ou que podem ser reutilizadas. Só que ainda estão disponíveis apenas em poucas cores – branco, terracota, café, grafite e preto.

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Fontes: Ecycle, Hometeka, SEBRAE, IBR Engenharia, Certo Engenharia.

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Muitos que estão cursando alguma das engenharias já devem ter realizado algum ensaio de laboratório ou feito alguma análise via software e com certeza os que estão formados já fizeram. Pois bem, hoje vamos relatar um pouco sobre a engenharia experimental desde quando e como tudo isto teve início até mesmo a sua aplicação na área de engenharia.

Podemos dar início à engenharia experimental em meados do século XIX, onde os resultados obtidos a partir da física experimental tiveram grande impacto. Claro que, antes disso, vários testes já eram realizados. Foi com estes resultados que resolveram aplicar na área de engenharia.

Com isso, foram criadas diversas equipes de cientistas e até mesmo centros de pesquisa que realizavam pesquisas sistemáticas. Assim surgiu, em 1880, a Estação Federal de Testes em Materiais na Suíça ,e o National Physical Laboratory ( Laboratório Nacional De Física) em 1902, localizado na Grã-Bretanha.

Cada vez mais foram surgindo centros de pesquisas para realizar diversos estudos na área de ciência e engenharia, não apenas por universidades ou instituições governamentais, mas também pelo setor privado.

Em 1887 foi fundado o Instituto Hermann-Rietschel voltado para as tecnologias de calefação e da ventilação. Em 1890 foram fundados outros centros em diversos países da Europa e nos Estados Unidos, voltados para estudar o desempenho dos materiais na construção em situação de incêndio. Em 1920, foi fundada na Grã-Bretanha o Building Research Station (Estação de Pesquisa na Construção). E em Tóquio em 1924 foi fundada pela Universidade de Tóquio o Instituto de Pesquisa de Terremotos.

E como foi o início destes estudos?

Percebeu-se que, a partir dos diversos estudos e pesquisas realizados, os benefícios trazidos seriam de grande importância. Assim, estimularam a pesquisa também em campo em outros pontos de estudos, mas que estavam ligados diretamente à engenharia: áreas como geologia, ciência dos materiais engenhara mecânica e elétrica foram algumas delas.

Um dos primeiros estudos realizados na engenharia experimental foi para conseguir entender a influência do vento sobre as superfícies, ou seja, entender a aerodinâmica. E, para isto, foi construído em 1871 um túnel aerodinâmico pelo pesquisador Frank Wenham, que quis entender as forças em aerofólios. Já em 1912, foi construído outro túnel aerodinâmico por Gustave Eiffel, e em 1916 outro túnel foi construído por Ludwig Prandtl, o qual foi o primeiro túnel com circuito fechado e serviu de protótipo para todos os túneis modernos.

Um dos primeiros usos de túneis aerodinâmicos foi para medir a pressão do vento em prédios altos e o edifício que foi escolhido foi o Empire State Building. Realizando a medição em vários pontos ao redor da maquete do edifício foi possível entender as cargas de vento no prédio e janelas.

Isto foi uma grande consideração para a Engenharia, pois no processo de cálculo de estruturas eram consideradas apenas cargas estáticas. Puderam perceber não apenas pressões positivas como também negativas, podendo trazer a hipótese das janelas serem arrancadas pelo vento, por exemplo.

E onde mais se aplicou a Engenharia Experimental?

A partir dos estudos citados, a engenharia experimental iniciou sua pesquisa sobre as tensões, desta forma podendo analisar os esforços nos diversos materiais, aplicando não apenas para as edificações, mas também pontes, locomotivas, navios, máquinas operatrizes, caldeiras de alta-pressão e muitos outros.

E com o avanço e aplicação da engenharia experimental puderam não medir apenas os esforços solicitantes, sejam eles estáticos e dinâmicos, mas sim as reações causadas por estes esforços como deflexão, variação em seu comprimento e grau a qual o componente estrutural foi deformado, seja ele por tração ou por compressão.

Quais os benefícios que a Engenharia Experimental trouxe?

São diversos os benefícios trazidos pela engenharia experimental e esses benefícios se refletem em todas as áreas. É possível realizar desde ensaios físicos, como experimentos de solos ou estruturas de tamanho reduzido, até as análises computadorizadas feitas por softwares dos diversos segmentos.

Dessa forma, se obtém maior eficiência nos projetos, menor consumo de materiais (pois não ocorrerá um superdimensionamento) e, o ponto mais importante: trazendo conforto e segurança aos usuários, seja de um edifício ou um veículo.

E você, já fez algum experimento na engenharia? Comente!

O concreto é o material mais utilizado na Indústria da Construção Civil brasileira. Porém, este material também é um dos maiores responsáveis pela emissão de gases do efeito estufa. Um possível substituto para ele é o concreto sustentável, que oferece benefícios ambientais notáveis, ao incorporar materiais reciclados e aditivos de baixo impacto.

A produção eficiente do concreto sustentável reduz, portanto, a pegada de carbono do setor da construção civil, enquanto a durabilidade aprimorada diminui a necessidade de reconstrução frequente, conservando recursos. Essa abordagem ecoeficiente promove uma construção mais sustentável, alinhada com a busca por práticas amigáveis ao meio ambiente. Continue lendo este artigo do Engenharia 360 para saber mais!

Produção do concreto sustentável

O concreto sustentável é produzido de um jeito diferente em relação ao concreto tradicional. Sua composição leva menos quantidade de água e muitos materiais recicláveis ou materiais naturais, como pneus velhos triturados e casca de arroz. Infelizmente, esta é uma “receita” cujo sucesso ainda não foi muito bem comprovado em pesquisas. Por isto mesmo é que ela ainda é pouco utilizada, ficando, na maioria das vezes, restrita a elementos não estruturais de baixo impacto, como pavimentações.

“Mas o que falta são normas da ABNT que comecem a tratar desse assunto, que organizem esse setor, para conseguirmos viabilizar a utilização desses resíduos em composição de concretos. As normas, principalmente, precisam verificar se a longo prazo o material desenvolvido mantém as suas propriedades. É isso que falta e que não é feito.” – Javier Mazariegos Pablos, doutor do Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, para Casa Vogue.

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Exemplos de projetos sustentáveis com concreto ecológico

Um exemplo notável é o Prédio Zero, erguido em São Paulo com o uso de materiais reciclados e reaproveitados. O edifício apresenta uma estrutura de concreto sustentável, incorporando cinzas volantes em sua composição. Essas cinzas constituem resíduos provenientes da queima de carvão mineral em usinas termoelétricas, e sua incorporação na produção do cimento desempenha um papel significativo na redução das emissões de CO2 associadas à construção civil.

Evolução da “receita” para o concreto

Os romanos usavam cal e rocha vulcânica na “receita” do concreto. Já os ingleses, no século XIX, inventaram o cimento Portland – muito utilizado até hoje nas construções. Mas, ao longo do tempo, foram surgindo muitas outras “receitas”, como as que levam cinzas volantes mais baratas e escória – subprodutos das usinas de carvão e aço – que, aparentemente, melhoram o desempenho do concreto. Este último produto passou a ser considerado ecológico. Sua fabricação, na indústria, é chamada de coprocessamento de resíduos. Mas há mais alternativas além desta!

“[Para que um material seja sustentável], na extração, ele precisa ter menor impacto na retirada de materiais da natureza. Na fabricação, deve ter menor teor de CO2 emitido.”, “(…) execução, menores impactos de transporte, no canteiro de obras e menor quantidade de perdas. (E) (…) fase de uso, maior durabilidade, facilidade de manutenção e melhor desempenho térmico. E, no pós-uso, possibilidade de reuso ou reciclagem de materiais.” – Bruno Luís Damineli, para Casa Vogue.

Alternativas inovadoras para o concreto sustentável

Também existem, por exemplo, as massas de concreto que levam vidro reciclado – pozolana de vidro – no lugar de parte do cimento. Aquelas que levam uma injeção de dióxido de carbono líquido na mistura, o que ajuda a reter o gás de efeito estufa por mais tempo dentro das estruturas e também reduz a quantidade necessária de cimento. E outras que levam agregados diferentes, como os recicláveis e naturais, citados antes. A sílica, feita com casca de arroz, é a maior aposta dos engenheiros.

“Quando você faz a queima da casca de arroz, por exemplo, ela gera uma substância tão firme e rica em sílica, que você consegue substituir parte do cimento com esse resíduo. O mesmo vale para a cana-de-açúcar. E, além disso, você está tirando um resíduo agrícola da natureza.” – arquiteto e engenheiro Thiago Vieira, em Casa Vogue.

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O futuro do concreto sustentável na construção civil

Na maioria por conta da pressão externa causada pela opinião pública, muitas empresas no setor da construção civil passaram a ficar mais atentas quanto à origem e o destino dos materiais adquiridos por elas – se são biodegradáveis, recicláveis e mais. O objetivo é diminuir o impacto sobre o ambiente! E, nesta linha, a discussão sobre a utilização de um concreto mais sustentável e verde nas obras está em alta!

Ao optar por materiais mais ecológicos, a indústria consegue achar uma resposta para a geração de resíduos, diminuindo a dependência das fábricas da utilização do petróleo para o seu funcionamento e fazendo um reaproveitamento dos dejetos. Há uma maior preservação dos recursos naturais, inclusive a areia do leito dos rios. E, mesmo assim, seus produtos não perdem qualidade alguma! Mas a maior vantagem, sem dúvidas, é o bem que isto faz para os ecossistemas!

“É uma tecnologia que precisa ser escalada, e é difícil levar para o mercado de uma forma rápida, porque exige toda uma mudança na cadeia produtiva de agregados.” – Bruno Luís Damineli, professor do Instituto de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, em reportagem de Casa Vogue.

O concreto e o futuro sustentável

Frente aos recentes eventos climáticos, é evidente a necessidade de discutir a sustentabilidade do concreto. Agora, mais do que nunca, devemos priorizar a natureza e nossa responsabilidade social. Urge a redução da quantidade de cimento nas estruturas, uma vez que, embora seja um componente essencial há séculos, sua utilização exige uma reavaliação diante dos desafios ambientais contemporâneos. É crucial explorar alternativas que fortaleçam as construções, ao mesmo tempo em que minimizam o impacto ambiental.

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Fontes: Nove Engenharia, Casa Vogue, O Estadão, Mapa da Obra, Cimento Itambé.

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A empresa Enapter, líder em eletrolizadores modulares de troca iônica (AEM electrolysis), está à procura de designs inovadores de dispositivos que utilizem hidrogênio ao invés de combustíveis fósseis. O Hydrogen Challenge é um evento virtual, gratuito para participar, e você pode submeter as suas ideias online de 17 de Fevereiro a 22 de Abril de 2021.

O objetivo do desafio é criar dispositivos e sistemas inovadores para aplicações de hidrogênio que irão impulsionar o futuro da energia verde. O hidrogênio é um verdadeiro coringa para solucionar problemas da indústria, e existem muitas formas de utilizar sua energia – e ainda muitas outras à espera da sua invenção!

Descubra mais sobre o desafio neste link.

Os 10 finalistas serão convidados a apresentar suas ideias na audiência da Geração Hidrogênio (Generation Hydrogen), evento internacional que acontecerá virtualmente no dia 19 de Maio de 2021. A Enapter irá realizar uma cerimônia de entrega de prêmios que totalizam 3.000 USD. O vencedor do 1º lugar receberá 1400 USD; 2º lugar: 800 USD; 3º lugar: 500 USD; 4º lugar: 300 USD.

Ainda melhor, cada participante terá também a oportunidade de se conectar com empresas e profissionais do ramo de hidrogênio verde, impulsionando sua carreira! A empresa está a procura de talento criativo para desenvolver suas atividades, e chama a todos que sentem a urgência de combater as mudanças climáticas e procuram uma solução para esta crise!

Quer saber mais sobre as tecnologias energéticas baseadas em hidrogênio? Confira nosso podcast sobre o assunto:

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Não perca esta chance, participe do desafio, e boa sorte!

O fogo pode ser cruel! Por isto, devemos nos preocupar com as condições dos edifícios que habitamos. Saber agir corretamente no momento em que ocorrem as chamas é muito importante. Porém, podemos fazer mais, muito mais! Para começar, visando evitar a ruína ou o colapso das construções, os projetistas podem prever a utilização de sistemas contra incêndio em suas obras. Nesta lista estão os extintores, hidrantes e mais, como a aplicação de revestimentos contra fogo em certos elementos estruturais. O que acha desta ideia?

Você já tinha ouvido falar destes revestimentos? Bem, eles fazem parte de uma nova geração de produtos para proteção passiva contra fogo das obras de Arquitetura e Engenharia. Uma excelente alterativa para a segurança do nosso patrimônio construtivo, aliada a um desenvolvimento sustentável do planeta! Então, aceita aprender mais sobre esta tecnologia? Não perca as informações que trouxemos para este texto!

Opções de revestimentos

Há duas maneiras de proteger as construções do fogo. O modo passivo contempla tudo aquilo que é previsto já na etapa de projeto de Arquitetura e Engenharia. Agora, o modo ativo é complementar, entrando em ação somente quando as chamas se espalham pela edificação. Lembrando que apenas um especialista em Engenharia de Incêndios – como um engenheiro civil – é que pode dizer quais as melhores soluções para cada projeto, como os revestimentos contra fogo citados neste texto – considerados passivos.

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Revestimentos contra fogo para metal

Antes de tudo, precisamos esclarecer que nem todas as edificações precisam seguir os requisitos de resistência ao fogo estabelecidos pelos bombeiros e pelas normas brasileiras – como a NBR 14432. Dependendo da carga de incêndio e ventilação, algumas estruturas podem suportar bem o calor. Mas, todavia, adotar medidas de proteção ao fogo nunca é demais!

As temperaturas mais elevadas provocadas por incêndios impactam seriamente as estruturas, comprometendo a sua resistência. Uma solução sustentável de prevenção para peças de metal aparente é a utilização de tinta anti fogo intumescente própria para este material. São características deste revestimento:

• produzida à base de água;
• de fácil descarte;
• não contém solvente;
• tem baixo teor de componentes voláteis;
• baixo odor;
• e com excelente qualidade de acabamento e praticidade de aplicação – sobre uma base primer.

Funciona assim: quando a temperatura ambiente fica bastante alta – algo em torno de 200°C – a pintura começa a se expandir, protegendo o metal abaixo. Isto acontece de 30 a 60 minutos no modelo 1 do produto e de 90 a 120 minutos no modelo 2. No fim das contas, sua aparência fica como de uma pintura convencional!

Outra opção menos usada pela construção civil é a das placas protetoras. Elas devem ser fixadas às estruturas de metal através de pinos soldados por anilhas de aço. Tem também as mantas pré-fabricadas. E, por fim, algumas argamassas especiais – que precisam ser devidamente espessas para oferecer o efeito esperado. As recomendações da execução desta massa está também descrita na NBR14323, sobre ‘Projetos de Estruturas de Aço e de Estruturas Mistas de Aço e Concreto de edifícios em situação de incêndio’.

Revestimentos para alvenarias

Também há um tipo de tinta intumescente contra fogo à venda no mercado para proteção de alvenarias. Ela é, assim como a tinta para elementos de metal, muito resistente, durável e de fácil utilização. É feita à base de água; dispensa a necessidade de chapisco, emboço e reboco; e pode ser aplicada com um simples rolo. E tem disponível na cor branca, podendo ainda ser pigmentada na cor desejada.

“(…) é uma tinta de alto desempenho e assegura proteção de blocos de concreto, cimento, concreto celular, concreto armado e paredes de alvenaria por um período de três horas”,

“Ela também reduz a emissão de fumaça e a propagação de chamas, ajudando a salvar vidas e preservar patrimônios.”

– Rogério Lin, em reportagem de CKC.

Revestimentos para concreto

O concreto é um dos materiais mais frágeis à ação do fogo. Em pouco acima de 100°C, as bordas das suas peças estruturais já apresentam lascas; depois disso, o cálcio dentro da massa já começa a trabalhar, atingindo a armadura; e em 700°C, o concreto perde de vez a sua função estrutural. A solução mais recomendada neste caso é o melhor cobrimento da armadura, como forma de inibir, ao máximo, a propagação do fogo.

Conhece mais algum sistema passivo de revestimento? Deixe nos comentários!

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Fontes: Instituto de Engenharia, AECWeb, Revista Incêndio.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com contato@engenharia360.com para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.

Na última quinta-feira (18), a sonda desenvolvida pela NASA realizou um pouso de sucesso na superfície de Marte. Sua chegada foi transmitida ao vivo no mundo tudo, o que animou os entusiastas da exploração espacial.

O pouso ocorreu às 17h55 e levou apenas alguns minutos para a primeira imagem, feita pelo rover, aparecer nos telões da Agencia Espacial dos Estados Unidos (clique aqui para conferir como foi a chegada da sonda). Apensar de ser um feito incrível, esse dispositivo tão sofisticado enviou imagens com qualidade baixíssima. E a NASA explica o motivo.

Câmeras de Condução

As duas primeira imagens envias por Perseverance foram capturadas pelas chamadas HazCams (“Hazard Avoidance Cameras”, do inglês). São seis câmeras com a função auxiliar de monitorar o terreno para o pouso. Foram elas que permitiram com que a Inteligência Artificial do robô aterrissasse com segurança.

“As HazCam detectam perigos no caminho frontal e traseiro do robô, como grandes rochas, valas ou dunas de areia. Os engenheiros também usam as HazCam frontais para ver onde o braço robótico pode se mover para fazer medições, tirar fotos e coletar amostras de rocha e solo”, explicou a NASA.

Para proteger a HazCam na entrada da atmosfera de Marte, as câmeras contavam com uma proteção em suas lentes. Na captura das duas primeiras imagens, essa tampa protetora ainda não havia sido retirada – o que as deixou com baixa qualidade.

A agência espacial explicou que “essas primeiras imagens são versões de baixa resolução conhecidas como ‘miniaturas’. As versões de alta resolução estarão disponíveis mais tarde”. E como prometido, imagens com melhor qualidade e coloridas foram disponibilizadas.

Perseverance conta com 23 câmeras ao todo, distribuídas para engenharia, trabalhos científicos e gerenciamento.

Envio de imagens do Perseverance

O Perseverance possui três antenas instaladas, cada uma com funções diferentes. A antena que faz a comunicação com a Terra é a de Frequência Ultra-Alta (UHF, sigla em inglês). Esse processo de transmissão ocorre de forma indireta – um sinal é enviado para os orbitadores da NASA localizados próximos de Marte e então vem para o centro de comando na Terra.

“Em geral, um sinal de rádio leva entre cinco e 20 minutos para percorrer a distância entre Marte e a Terra”, dependendo da posição dos dois planetas. Enquanto aguardamos ansiosos por mais imagens, o robô ainda tem a missão de buscar resquícios de vida em Marte.

Fontes: BBC, NASA

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