PTG INTERDICIPLINAR 1 S ENG MEC - DOC FINAL

Prévia do material em texto

Araraquara - SP 
2019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alfredo Carrasco Sobrinho 
 Edmilson Carneiro de Oliveira 
 Fabrizio Aparecido Rocha Lima 
Jonathan de Lima da Silva 
Paulo Roberto Fernandes Filho 
Vagner Antonio Broisler 
Vivian Pons de Assis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
PTG 
Produção Textual em Grupo 
 
O IMPACTO AMBIENTAL DO USO DA TECNOLOGIA 
Araraquara - SP 
2019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O IMPACTO AMBIENTAL DO USO DA TECNOLOGIA 
Trabalho de Produção Textual em Grupo apresentado 
como requisito parcial para a obtenção de média 
semestral. 
 
Orientador: Prof. Camille Chaves Vicente 
 
Alfredo Carrasco Sobrinho 
 Edmilson Carneiro de Oliveira 
 Fabrizio Aparecido Rocha Lima 
Jonathan de Lima da Silva 
Paulo Roberto Fernandes Filho 
Vagner Antonio Broisler 
Vivian Pons de Assis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
______________________________________________________________________ 3 
1 INTRODUÇÃO 
A evolução tecnológica revolucionou a maneira como vivemos. 
A comunicação e o alto número de serviços está hoje disponível à distância de um 
clique ou uma simples mensagem de chat. A tecnologia evoluiu tanto, e com essa 
evolução a necessidade de usar diferentes recursos naturais para suportar esta 
evolução tecnológica. As nossas vidas foram impactadas pela evolução tecnológica 
de tantas maneiras diferentes, que é difícil quantificar ou enumerar algumas das 
áreas mais afetadas. Neste artigo, será abordado o impacto das tecnologias no meio 
ambiente. 
 
Quais elementos químicos utilizados nos equipamentos eletrônicos são prejudiciais 
ao meio ambiente e a vida. 
Também será abordado a responsabilidade humana em utilizar essa tecnologia e 
consumo de forma consciente afim de preservar o planeta e seus recursos para as 
futuras gerações. 
 
Veremos também o consumo de energia no Brasil, que vem aumentando ano a ano 
devido a utilização cada vez maior de equipamentos elétricos e de refrigeração, 
devido ser um país tropical de altas temperaturas. 
 
Com esses estudos é possível prever futuras situações desse consumo para que 
possamos tomar decisões e mitigar os riscos agora. 
 
 
______________________________________________________________________ 4 
2 DESENVOLVIMENTO 
Tarefa 1: Conhecendo os elementos químicos do e-lixo 
O descarte inadequado do lixo é um problema de destaque da evolução tecnológica, 
uma vez que alguns equipamentos têm composição química com substâncias 
altamente nocivas ao meio ambiente e à saúde humana, entre elas, metais pesados 
como mercúrio, berílio, cádmio e chumbo. Também conhecido como e-lixo, essa 
categoria de resíduos inclui aparelhos eletrônicos como televisores, computadores, 
celulares, tablets, além de pilhas, baterias, cartuchos e toners. Nesse contexto, 
defina 2 elementos químicos dentre os citados anteriormente e responda as 
seguintes questões: 
 
a) Cite algumas opções de destinação adequadas para resíduos eletrônicos. 
 
É muito importante realizar a correta destinação ou descarte de aparelhos 
eletrônicos. 
Existem lugares como supermercados, lojas de telefonia entre outros que recolhem 
esses aparelhos e destinam a lugares que irão separar todos os agentes 
contaminantes e metais pesados e destinar para empresas homologadas. 
Também podemos doar ou vender os aparelhos quando apenas iremos substituir por 
outro. 
 https://meioambiente.culturamix.com/lixo/descarte-correto-de-lixo-eletronico 
 
 
b) Quais são as propriedades periódicas raio atômico e eletronegatividade dos 
elementos químicos escolhidos? 
 
Alguns elementos químicos que compõem os aparelhos eletrônicos em geral. 
Silicio – (SI) - Semi Metal – Raio Atomico 111 pm – Eletronegatividade 1,8 
Cadmio – (CD) - Metal – Raio Atomico 161 pm – Eletronegatividade 1,7 
Medido em pm (picômetros) 
 
 
https://meioambiente.culturamix.com/lixo/descarte-correto-de-lixo-eletronico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Pic%C3%B4metro
______________________________________________________________________ 5 
 
 
https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/tabela_grande.jpg 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Raio_at%C3%B3mico, 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/eletronegatividade.htm 
 
 
 
c) Qual o número de elétrons nas respectivas camadas de valência desses 
elementos químicos? 
Silicio – (SI) 
A última camada representada: 3 
Possui 2 elétrons (3p2) em sua camada de valência. 
Cadmio – (CD) – 
A última camada representada: 5 
Possui 2 elétrons (5s2) em sua camada de valência. 
https://www.infoescola.com/quimica/camada-de-valencia/ 
 
 
d) Qual o subnível mais energético? Apresente a distribuição eletrônica para cada 
um deles. 
 
Silicio – (SI) – Subnivel p² 
Distribuiçao Eletronica - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 
 
Cadmio – (CD) – Subnivel s² 
Distribuiçao Eletronica - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 
 
https://www.engquimicasantossp.com.br/2013/07/distribuicao-eletronica.html 
 
https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2009/08/tabela_grande.jpg
https://pt.wikipedia.org/wiki/Raio_at%C3%B3mico
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/eletronegatividade.htm
https://www.infoescola.com/quimica/camada-de-valencia/
https://www.engquimicasantossp.com.br/2013/07/distribuicao-eletronica.html
______________________________________________________________________ 6 
Tarefa 2: Refletindo sobre o Princípio Responsabilidade e consumo consciente 
 
Desde o século XVII até a segunda metade do século XX o homem sentiu-se 
totalmente livre para dominar e explorar a natureza sem se preocupar com os 
impactos da sua ação. Mas a partir do momento em que começou a perceber a 
possibilidade da não renovação de alguns recursos e o possível comprometimento 
do futuro do planeta, a reflexão acerca dos meios de produção sofreu uma completa 
guinada. 
 
Pesquise sobre o Princípio Responsabilidade, de Hans Jonas e explique como suas 
idéias se associam à produção limpa e consumo consciente (mínimo meia lauda). 
 
 
Em meados do século XVII, as pessoas passaram a ver o mundo com outros olhos, 
principalmente a natureza, onde perceberão que estavam somente tirando 
componentes importantíssimos e nada estava sendo feito para reparar esses danos. 
 
A partir, do sec. XVIII o ser humano passou a defender o que não defendia o meio 
ambiente. 
 
Com o sentimento de temor Hans Jonas conseguiu muitos adeptos a sua visão do 
futuro bem onde a população temia por sua desfiguração e alta destruição. 
Hans Jonas nascido em 1903 falecido em 1993, filosofo, Judeu, alemão um dos 
primeiros a falar de bioética ou ética a vida e um grande critico da tecnociência. 
 
Com as idéias de Hans Jonas, foi possível a evolução das idéias voltadas a 
preservação do meio ambiente e consequentemente do planeta, baseada na ética 
ou princípio da responsabilidade. 
 
Ao se deparar com o caos da guerra o poder que o homem tem sobre o ser humano 
e o meio ambiente, causou no Hans um questionamento ético sobre a 
responsabilidade e limite humano. 
 
Idéias estas que começaram a ser implantadas no Brasil próximo dos anos 70, 
quando grandes indústrias confundiam poluição com desenvolvimento acreditando 
que seu limite de crescimento era infinito. 
 
Até onde devemos ir com nossos desejos e anseios e não pensarmos em nós 
mesmos e em nossos descendentes? 
 
E esse contato tão próximo despertou um grande interesse pela preservação da vida 
e do meio ambiente. 
 
E o grande questionamento de Hans Jonas veio depois da bomba de Hiroshima 
Que poder que o ser humano tem de construir e destruir a tal ponto de dizimar 
humanidade e a biosfera se preciso, como lidar com esse conhecimento novo? 
 
E nesse questionamento surge o Princípio da Responsabilidade uma avaliação 
______________________________________________________________________7 
crítica da ciência moderna e de braço armado, a tecnologia. 
Alerta o filosofo a necessidade do ser humano de agir com parcimônia e humildade 
diante do extremo poder transformador da tecnociência, essa nova ciência leva a um 
conhecimento anônimo que não mais é feito para obedecer a verdadeira função do 
saber durante toda a história da humanidade, a de ser incorporada nas 
consciências, na busca meditada e ponderada da qualidade da vida humana. 
 
A visão de Hans é atentar que a ciência não visa mais o progresso do ser humano, e 
sim o progresso tecnológico e somente esse progresso a qualquer custo acima das 
responsabilidades com o ser humano e com o planeta 
 
As pesquisas feitas em nome da tecnociência pelas instituições tecno-burocráticas 
vão produzindo conhecimentos que, sem sofrer qualquer reflexão crítica, 
transformam-se em regras impostas a sociedade, que cegamente acaba aceitando 
como uma verdade absoluta . 
 
A ciência é legitimadora de si mesma e para que haja responsabilidade é preciso 
existir um sujeito consciente. Ocorre que o imperativo tecnológico elimina a 
consciência, elimina o sujeito, elimina a liberdade em proveito de um determinismo. 
 
A hiperespecialização das ciências mutila e desloca a noção de homem. 
 
Devemos resgatar nosso papel de ser humano, nosso papel critico de sujeitos de 
direito, Hans Jonas não era inimigo da ciência apenas critico da ditadura imposta 
pela tecnociência que nem ao menos incluiu o principal protagonista que é o ser 
humano e a vida como um todo. 
 
O imperativo da nova ética na visão de Hans Jonas é “Age de tal maneira que os 
efeitos de tua ação sejam compatíveis com a permanência de uma vida humana 
autentica”, sua ação será correta sua ação será ética se sua ação for compatível 
com a permanência de uma vida humana autentica, tudo aquilo que denegrir a 
natureza, tudo aquilo que agredir a vida humana não é ético. 
 
A grande vulnerabilidade da natureza submetida a intervenção tecnológica do 
homem mostra uma situação inusitada, pois nada menos que toda biosfera do 
planeta torna-se passível de ser alterada, o que torna imprescindível considerar que 
não somente o bem humano deve ser preservado, mas também o de toda a 
natureza extra-humana. 
 
Hoje em dia essas idéias se tornaram políticas de governo tendo essa 
responsabilidade compartilhada com todos nós 
 
Afinal com mudanças culturais e tecnologia conseguimos reduzir cada vez mais os 
impactos causados pelo homem ao meio ambiente. 
______________________________________________________________________ 8 
 
Sendo assim as práticas de uma produção sustentável atual são teorias e idéias 
desenvolvidas de Hans Jonas. 
 
Contudo devemos pensar na heurística do temor ou heurística do medo, não o medo 
que paralisa, mas o medo que antecede o que pode acontecer de ruim no futuro 
com o que estamos fazendo agora, entendendo o que está acontecendo, 
entendendo os efeitos colaterais e as possíveis conseqüências de uma tecnociência 
que só quer o próprio progresso ou seja o temor em se questionar, em discutir antes 
de aceitar, vamos ver o que é melhor pra nós, não ó que é melhor só para a ciência. 
 
https://www.youtube.com/watch?v=3rN1BZ4q48s 
 
 
 
 
Tarefa 3: Estudando o consumo de energia elétrica em território nacional 
 
 
Dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) nos mostram que o consumo de 
energia elétrica em território nacional é crescente (Tabela 1). 
 
Tabela 1: Consumo de energia elétrica 
 
 
Temp
o 
(Ano) 
Consu
mo 
(TWh1) 
2007 377 
2009 395 
2011 421 
2013 435 
2015 465 
2017 475 
 
Fonte: Adaptado de: http://www.epe.gov.br (Acesso em: 05/07/2019). 
Desse modo, é possível mensurar que o crescimento do consumo da energia 
elétrica é o resultado “do aumento da renda médias das famílias, do número de 
novos domicílios, das políticas de eficiência energética e da expansão da malha de 
distribuição de combustíveis” (BRASIL, 2018, p. 32)2. 
 
 
PARTE 1) 
A partir dos dados podemos realizar previsões sobre como será o 
consumo nos próximos anos. Para isso é necessário encontrarmos verificarmos se 
existe uma correlação entre as variáveis envolvidas. Assim o primeiro passo é que 
https://www.youtube.com/watch?v=3rN1BZ4q48s
______________________________________________________________________ 9 
você verifique se existe uma relação entre as variáveis, calculando o coeficiente de 
determinação (r²). Após encontrar esse coeficiente, utilizando o método dos 
mínimos quadrados, determine a reta de regressão f (x) = ax + b para a relação 
entre as variáveis consumo de energia elétrica (y) e o tempo (x). 
Calculando o coeficiente de determinação (R²): 
Sabendo que o coeficiente de determinação é o valor do quadrado do coeficiente de 
correlação (R), devemos então calcular o valor de R primeiramente. O coeficiente de 
correlação entre os valores de X e Y é dado por: 
 
 
 
 
 
A partir da tabela de consumo apresentada foi gerada a seguinte tabela para chegar 
aos valores necessários para serem substituídos na descrita abaixo, 
 
TABELA PARA CALCULO 
X Y X . Y X² 
2007 377 756639 4028049 
2009 395 793555 4036081 
2011 421 846631 4044121 
2013 435 875655 4052169 
2015 465 936975 4060225 
2017 475 958075 4068289 
12072 2568 5167530 24288934 
TOTAIS 
 
Foi utilizado as formas dos mínimos quadrados para encontrar os valores da função. 
______________________________________________________________________ 10 
 
 Cálculos 
 
a = n . ∑ x . y - ∑ x . ∑ y b = ∑ x . ∑ x . y - ∑ y . ∑ x² 
 
 n . ∑ x² - ∑ x² ( ∑ x² ) - n . ∑ x² 
 
a = 6 . 5167530 – 12072 . 2568 b = 12072 . 5167530 – 2568 . 24288934 
 
 6 . 24288934 – (12072)² (12072)² - 6 . 24288934 
 
a = 31005180 – 31000896 b = 62382422160 - 62373982510 
 
 145733604 – 145733184 145733184 – 145733604 
 
a = 4284 b = 8439650 
 420 - 420 
 
a = 10,2 b = - 20094 
 
 
PARTE 2) 
 
 Agora você e seu grupo irão utilizar o software Excel para: 
 
• Apresentar os dados em um gráfico de dispersão para visualizar a relação entre as 
variáveis 
consumo de energia elétrica (y) e tempo (x); 
• Adicionar linha de Tendência Linear; 
• Exibir Equação no gráfico; 
• Exibir valor de R-quadrado no gráfico. 
 
A partir da tabela dada pelo enunciado que contem duas variáveis tempo e 
consumo, foi criado no Excel o gráfico abaixo, a partir de inserir gráfico, escolher 
gráfico de dispersão, inserir linha de tendência e valor R-quadrado no gráfico. 
 
 
 
 
 
______________________________________________________________________ 11 
Temp
o 
(Ano) 
Consu
mo 
(TWh1) 
2007 377 
2009 395 
2011 421 
2013 435 
2015 465 
2017 475 
 
 
 
 
PARTE 3) 
Nessa última parte você irá comparar os resultados obtidos na Parte 
1 e Parte 2. A reta de regressão e o coeficiente de determinação obtidos na PARTE 
1 correspondem à PARTE 2? 
 
Nos cálculos foi encontrado os mesmos valores que o Excel 
encontrou na função f (x) = 10,2x – 20094. 
 
 
Tarefa 4: Analisando a reta de regressão 
 
Na tarefa anterior você encontrou uma reta de regressão que 
relaciona as variáveis consumo de energia elétrica (y) e tempo (x) e nesse momento 
você deve realizar uma análise dessa reta abordando os seguintes aspectos: 
 
1) Qual a imagem da função, considerando o contexto da situação-problema? 
 
A imagem da função corresponde aos valores de Y: 
 
______________________________________________________________________ 12 
Portanto vamos calcular utilizando a reta de regressão: 
F(x) = 10,2x – 20094 
F(2007) = 10,2*2007 -20094 = 337,4 
F(2009) = 397,8F(2011) = 418,2 
F(2013) = 438,6 
F(2015) = 459 
F(2017) = 479,4) 
Portanto a imagem da função é: (337,4 ; 397,8 ; 418,2 ; 438,6 ; 459 ; 479,4) 
2) Qual a influência do conjunto imagem na determinação do domínio da função, 
considerando o contexto? Qual seria esse domínio? 
 
O domínio representa os valores de X portanto não sofrem influência da imagem. 
Domínio : 2007 ;2009 ;2010; 2011; 2012;2013;2014;2015;2016;2017;2018; ... 
 
 
3) Desconsiderando o contexto da situação-problema, qual seria o domínio e a 
imagem? Caso o conjunto encontrado nesse item seja diferente do item 1 e 2, 
justifique o porquê dessa diferença. 
 
O domínio é a variável x ( n° de anos) e a imagem é a variável y ( consumo), e que 
não houve diferença. 
 
 
4) O que acontece com a função caso o tempo (em anos) aumente indefinidamente? 
Analise a resposta encontrada. 
 
O consumo vai aumentar indefinidamente também, essa conclusão possivelmente 
não iria retratar a realidade, pois não seria possível produzir energia 
indefinidamente. 
 
5) Qual a taxa de variação do consumo em relação ao tempo? Como podemos 
interpretar essa taxa? 
O consumo de energia elétrica está aumentando a uma taxa de 10,2 (TWh) a cada 2 
anos. 
 
 
 
Podemos interpretar como uma taxa de variação positiva portanto o consumo sempre irá 
crescer com o passar dos anos 
 
 
 
6) Utilizando a função encontrada na Tarefa 3 responda: 
______________________________________________________________________ 13 
 
Qual é o consumo de energia elétrica estimado para o Brasil em 2019? 
F(2019) = 10,2*2019 – 20094 = 499,8 TWh 
 
E em 2021? 
F(2021) = 520,2 TWh 
 
Por que é importante fazer essa estimativa para anos futuros? 
 
É importante estimar o consumo dos próximos anos para que as políticas publicas 
possam tomar ações agora de economia e de geração de energia, para que no 
futuro não falte, e que também possamos encontrar outras formas de energia 
renováveis que impactem o mínimo possível no meio ambiente. 
 
 
Tarefa 5: Consumo consciente de energia elétrica 
Na Tarefa 3 foi possível concluir que o cenário nacional ainda é crescente para o 
consumo de energia elétrica para os próximos anos. Brasil (2018) destaca que o 
consumo de energia elétrica crescerá principalmente devido ao uso do ar 
condicionado e seu acesso pelas famílias. 
 
A Celesc, a maior empresa de comercialização e distribuição de eletricidade de 
Santa Catarina, tem afirmado que grande parte do aumento das faturas de energia 
elétrica se deve ao maior consumo, principalmente durante o Verão. Segundo a 
empresas: 
 
O consumo de energia de um chuveiro elétrico é menor quando você seleciona a 
posição verão. Além disso, banhos demorados contribuem para o aumento do valor 
da fatura. 
 
No verão, os motores de alguns equipamentos elétricos precisam trabalhar muito 
mais para compensar a temperatura mais alta. Além das geladeiras, isso ocorre com 
outros aparelhos usados para refrigeração, como freezer e ar condicionado. Por 
isso, para aparelhos de ar condicionado é conveniente optar por modelos eficientes, 
tais como Split e Inverter. 
 
Disponível em: 
http://www.celesc.com.br/portal/index.php/duvidasaisfrequentes/2199-hotsite>. 
Acesso em: 05/07/2019. 
 
É fácil manter o controle sobre o consumo de energia elétrica na sua casa ou em 
______________________________________________________________________ 14 
seu ambiente de trabalho: o conteúdo de funções auxilia no cálculo do custo e 
consumo de aparelhos elétricos. 
 
 
 
 
 
O consumo mensal de eletrodomésticos é calculado tendo por base a potencia P de 
cada aparelho e a quantidade de uso mensal em horas, ou seja, 
 
 E = P . Δt, 
 
Onde E é o consumo mensal (em kWh), P é a potencia (em kW) Δt é a quantidade de 
horas de uso mensal (h). 
 
O custo mensal de uso de cada aparelho é o resultado da multiplicação da tarefa 
residencial de energia pelo consumo mensal do eletrodoméstico. Assim, 
 
 C = x . E, 
 
Onde é C o custo mensal (em R$) e x é a tarifa. 
 
Agora você e seu grupo deverão responder as perguntas a seguir, considerando 
para os cálculos, a tarifa residencial convencional B1 de R$ 0,79878³ de 06/2019. 
 
a) Qual a economia mensal do custo de energia elétrica de um chuveiro eletrônico 
quando utilizado na posição nominal e na posição econômica durante 1 hora por 
dia? Dados: Tensão: 127V; Potência Nominal: 5500W; Potência Intermediária: 
4700W; Potência Econômica: 2300W 
 
E= energia \P= potencia \ t= tempo a = 5500w \ b= 4700w \ c = 2300w 
 
Transformando w em kw 
A- P= 5500w/1000= 5,5kw 
B- P=4700w/1000 = 4,7kw 
C- P=2300w/1000 =2,3kw 
1 hora . 30 dias = 30 horas 
∆E = p*∆t 
a- E= 5,5kw*30h=165kw 
b- E= 4,7kw*30h=141kw 
c- E= 2,3kw*30h=69kw 
A= 165kwh*0,798783=R131,80 
______________________________________________________________________ 15 
B= 141kwh*0,798783=R$112,62 
C= 69kwh* 0,798783= R$55,10 
 
Diante aos dados encontrados, posição nominal R$131,80 menos a posição 
econômica R$55,10 temos uma economia de R$76,70 por mês. 
 
 
b) Qual o custo de energia elétrica 
do ar condicionado split 12000 btus 
frio quando utilizado durante 
8 horas por dia? 
 
 Dados: 
Tensão: 220V; 
Potência: 1085W 
 
E= P*t = 
E = 1,085*8*30 
= 260,4KW.h 
 
Custo = 260,4 * 0,798783 = R$ 208,00 
______________________________________________________________________ 16 
3 CONCLUSÃO 
Responde-se aos objetivos sem, no entanto, justificá-los. 
 
 
É notável que o consumo de energia elétrica vem aumentando ano a ano no Brasil e 
no mundo. 
 
Na primeira parte analisamos alguns elementos químicos que fazem parte da 
maioria dos aparelhos eletrônicos, qual seu poder atômico, classificação periódica, 
distribuição eletrônica, sabendo que os mesmos se destinados em local errado 
trarão contaminação ao meio ambiente. 
 
Na segunda parte discutimos a consciência ética no consumo desses materiais, qual 
nossa responsabilidade para com o planeta e as gerações futuras. 
 
Na terceira parte realizamos cálculos baseados em dados reais de consumo 
nacional de energia elétrica, e constatamos que a mesma só tende a aumentar 
devido a facilidades em adquirir cada vez mais equipamentos eletrônicos. 
 
Na quarta etapa analisamos o gráfico para décadas futuras do aumento de consumo 
e chegamos a conclusão que serão necessárias medidas eficazes para que todos 
possamos ter acesso a energia no futuro, viabilizando novas formas de geração de 
energia, como aproveitamento dos recursos renováveis. 
 
Na fase final, observamos que ao utilizarmos o chuveiro em um modo econômico 
como o verão, e ao utilizar o ar condicionado mais econômico como spliter ou 
inverter conseguimos comprovar através dos cálculos de potência a economia que 
os dois são capazes de realizar apenas com atitudes simples.