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Água e geração de energia. Quais os desafios do Brasil contemporâneo?

20/05/2014

Autor e Coautor(es)

Autor: IZABEL CASTANHA GIL

ADAMANTINA - SP Faculdades Adamantinenses Integradas

Coautor(es):

André Luiz Scagnolato

Estrutura Curricular

Modalidade / Nível de Ensino	Componente Curricular	Tema
Ensino Médio	Física	Calor, ambiente e usos de energia
Ensino Médio	Geografia	Questões ambientais, sociais e econômicas
Ensino Médio	Física	Fenômenos elétricos e magnéticos
Ensino Médio	Geografia	O homem criador de paisagem/modificador de paisagem
Ensino Médio	Física	Equipamentos elétricos e telecomunicações

Dados da Aula

O que o aluno poderá aprender com esta aula

- Identificar e caracterizar as principais bacias hidrográficas brasileiras.

- Identificar a distribuição espacial das usinas hidrelétricas brasileiras.

- Identificar os desafios contemporâneos para a geração de energia elétrica no Brasil, a partir das fontes

hídricas.

- Reconhecer conceitos básicos referentes aos mecanismos da geração de energia elétrica.

- Reconhecer a importância do planejamento para a gestão da energia.

Duração das atividades

06 horas aula

Conhecimentos prévios trabalhados pelo professor com o aluno

Formação e tipos de relevo: definição e classificação

Clima: definição, tipos e características

Fontes de energia: tipos

Leitura, interpretação e construção de gráficos e tabelas

Estratégias e recursos da aula

Aula recomendada para a segunda série do ensino médio.
O professor de Física deverá ser convidado a participar e contribuir para o enriquecimento das atividades.

Atividade 1. Exploração do tema da aula, a partir do senso comum

Energia1

http://pt.depositphotos.com/2608086/stock-photo-Hand-drawing-light-bulb.html

O professor deverá escrever na lousa o título da aula: Água e geração de energia. Quais os desafios do Brasil contemporâneo? Apresentado de forma interrogativa, o que se pretende é despertar nos alunos a curiosidade e o envolvimento num tema presente no cotidiano de todos nós.

O professor deverá levar para a sala de aula vários artigos de jornais, revistas e matérias impressas retiradas da internet relacionadas às diversas fontes de energia. Em grupos de quatro alunos, eles deverão ler e grifar as informações mais relevantes, durante quinze minutos. Após esse tempo o professor retomará o questionamento inicial da aula, mediando as colocações dos alunos. Nesta etapa a ideia é contextualizar a temática da energia elétrica no conjunto das diversas matrizes energéticas utilizadas no Brasil e no mundo: sua importância para o desenvolvimento; os impactos ambientais para a geração; os desafios para a distribuição e ou armazenamento; as políticas de acesso etc. Esse diálogo tem caráter exploratório, sem a preocupação de registros.

Por se tratar de um assunto que envolve vários aspectos (técnicos, tecnológicos, ambientais, econômicos, sociais e políticos), a problematização introduzida deverá direcionar o desenvolvimento do trabalho pedagógico.

Esta aula faz um recorte priorizando a energia elétrica e as propostas versam sobre alguns dos vários aspectos que envolvem a sua complexidade, especialmente a sua eficácia frente aos impactos ambientais decorrentes das construções das usinas hidrelétricas.

Na etapa seguinte o professor deverá levar os alunos ao laboratório de informática para que assistam aos vídeos É a gota d´água +10, disponível em http://www.youtube.com/watch?v=DIpAbXsWH7Ue Diário do Campus - Professores comentam sobre a construção de Belo Monte, disponível emhttp://www.bing.com/videos/search?q=professor+aluno+usina+velo+monte+&qs=n&form=QBVR&pq=professor+aluno+usina+velo+monte+&sc=0-16&sp=-1&sk=#view=detail&mid=CD7949F533DA122E82E5CD7949F533DA122E82E5.

Após as projeções os alunos deverão expressar suas opiniões sobre a geração de energia elétrica em usinas hidrelétricas, selecionada como um recorte do universo da complexa questão que envolve a energia. Esse pequeno debate tem a finalidade de sensibilizar os alunos para o tema da aula, também sem a preocupação com os registros. Um aluno voluntário ou indicado pelos colegas deverá fazer a mediação do debate. Ele deverá cronometrar um tempo máximo de vinte minutos e promover equidade no tempo das argumentações de cada grupo. Para enriquecer as discussões, o professor deverá dividir a sala em dois grupos, sendo que um deles defende a instalação de novas usinas hidrelétricas e outro critica essa iniciativa.

Atividade 2. Professor por um dia: aspectos geográficos da geração de energia elétrica

Energia2

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Mapa 1. http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/energia_hidraulica/4_6.htm

Mapa 2. http://arquivos.ana.gov.br/740EBB8F-6A7A-4795-A27C-8427184EAA79/FinalDownload/DownloadId-7AE9ECAAB11710FDA64B4725371C4D55/740EBB8F-6A7A-4795-A27C-8427184EAA79/planejamento/planos/pnrh/VF%20DisponibilidadeDemanda.pdf

O documento base para esta atividade está disponível emhttp://arquivos.ana.gov.br/740EBB8F-6A7A-4795-A27C-8427184EAA79/FinalDownload/DownloadId-7AE9ECAAB11710FDA64B4725371C4D55/740EBB8F-6A7A-4795-A27C-8427184EAA79/planejamento/planos/pnrh/VF%20DisponibilidadeDemanda.pdf(Disponibilidade e demandas de recursos hídricos no Brasil).

Os quadros 1 e 2 trazem alguns questionamentos para a identificação e compreensão de aspectos geográficos presentes na temática da energia. O quadro 3 traz questões de Física referentes à geração de energia. A turma deverá dividir a sala em três grupos e cada um deles responderá as questões de um dos quadros.

Quadro 1. Caracterização da disponibilidade e demanda de recursos hídricos no Brasil

1. Quais são as principais bacias hidrográficas brasileiras? Qual é o percentual do território nacional que cada uma ocupa?

2. Em qual bacia hidrográfica moramos? Estamos próximos do rio principal ou de algum(s) de se(us) afluente(s)? Identifique-os no mapa.

3. De onde vem a energia elétrica no município em que moramos?

4. Qual é a influência do relevo na formação das bacias hidrográficas?

5. Defina o que são rios de planalto e rios de planície e sua potencialidade para as atividades humanas. Dê exemplos.

6. Defina o que são rios permanentes e rios temporários e sua potencialidade para as atividades humanas. Dê exemplos.

7. Qual é a influência do clima na formação da hidrografia brasileira?

8. Qual é a participação das hidrelétricas na composição da oferta de energia elétrica do país?

9- Quais são os principais rios utilizados para geração de energia no país? Em quais regiões político-administrativas se localizam?

10- Onde há maior concentração de hidrelétricas no território brasileiro? Como se explica esse fato?

Quadro 2. Disponibilidade hídrica brasileira

1.Quais são as atribuições da Agência Nacional de Águas (ANA) em relação aos recursos hídricos do país?

2. Como é composta, quais são os recursos e quem faz parte da ANA? Onde se localiza a sua sede?

3. O que se entende por disponibilidade hídrica? Quantas bacias hidrográficas são consideradas no conjunto do território brasileiro? Como é feito o cálculo da disponibilidade hídrica do país?

4. Como se caracteriza a disponibilidade hídrica brasileira?

5. Identifique e caracterize a metodologia utilizada para a realização do estudo Disponibilidade e demandas de recursos hídricos no Brasil. Qual é a importância deste estudo?

6. A página 10 do documento traz a seguinte tabela:

Energia4

a)Estabeleça algumas hipóteses para explicar os motivos do consumo de água per capita diferenciado em cidades pequenas, médias e grandes.

b) Apesar da necessidade, o consumo de água realizado por milhões de pessoas provoca impactos ambientais, às vezes, com graves consequências. Identifique alguns desses impactos ambientais e as consequências decorrentes.

7. Quais bacias hidrográficas foram consideradas para o desenvolvimento do estudo? Qual delas apresenta o maior volume de água? Quais delas mais perdem água por evapotranspiração?

8. Em relação às formas como as rochas armazenam e transmitem água, as ciências hídricas classificam as unidades geológicas em três domínios aquíferos. Quais são eles? Como se caracterizam?

Quadro 3. As usinas hidrelétricas e a geração de energia

1. Comente sobre o processo de transformação de energia mecânica em energia elétrica.

2. Porque consideramos a energia elétrica gerada por uma usina hidrelétrica como sendo a mais limpa e a não poluente fonte de energia?

3. Os dínamos e os alternadores podem ser classificados como fontes de energia elétrica. Quais as formas de energia transformadas em energia elétrica nesses aparelhos.

4. A energia cinética é caracterizada pela consequência da movimentação de um corpo. Como essa energia é utilizada na geração de energia elétrica?

5. A energia elétrica manifesta-se por seus efeitos magnéticos, térmicos, luminosos, químicos e fisiológicos. Cite exemplos desses efeitos. Exemplo: Luz de uma lâmpada - efeito luminoso.

6. Comente a seguinte proposição: A energia não pode ser criada nem destruída, apenas se transforma, ou seja, passa de uma forma de energia para outra.

Fontes de pesquisa:
Leituras de Física. Disponível em http://www.if.usp.br/gref/eletro/eletro4.pdf
Itaipu Binacional. Nossa história. Disponível em https://www.itaipu.gov.br/nossa-historia

Por se tratar de conteúdos estruturantes os professores (de Geografia e de Física) deverão acompanhar as pesquisas dos grupos, explicando alguns conceitos chave e esclarecendo dúvidas ou equívocos. Com o intuito de averiguar a compreensão dos alunos sobre os conteúdos, a socialização dos resultados será apresentada sob a forma de uma aula (tema, objetivos, duração, e procedimentos metodológicos). Cada grupo indicará um colega para atuar como professor por um dia.

Cada “professor” terá um tempo de doze minutos para apresentar a sua aula, ficando a cargo do grupo a escolha da metodologia a ser utilizada: elaboração de um vídeo, aula expositiva, apresentação em Power Point etc. As aulas de Geografia deverão, necessariamente, conter dois mapas do Brasil fixados na lousa (um físico e outro político) para que sejam apontadas a distribuição espacial das usinas hidrelétricas e os principais rios que as abrigam.

Após as “aulas” os alunos professores deverão organizar um debate com a turma. Nesse momento, os demais membros do grupo contribuirão com os questionamentos levantados pelos colegas, esclarecendo dúvidas e complementando as informações disponibilizadas pelos colegas professores.

Atividade 3. A importância do planejamento e os desafios para a geração de energia no país

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http://www.epe.gov.br/AnuarioEstatisticodeEnergiaEletrica/20130909_1.pdf blogs.estadao.com.br

O documento denominado Plano Nacional de Energia Elétrica 2030, disponível em http://www.epe.gov.br/Estudos/Paginas/Plano%20Nacional%20de%20Energia%20%E2%80%93%20PNE/Estudos_12.aspx?CategoriaID=346, e o documento Anuário estatístico de energia 2013, disponível em http://www.epe.gov.br/AnuarioEstatisticodeEnergiaEletrica/20130909_1.pdf,subsidiarão esta atividade. A ideia é levar os alunos à leitura e interpretação básica de documentos oficiais, com o intuito de compreenderem aspectos da realidade contemporânea brasileira. Por se tratar de documentos densos, o professor deverá subsidiar a interpretação, favorecendo a compreensão de alguns aspectos mais complexos.

O professor deverá dividir a sala em cinco grupos. Um deles desenvolverá as questões do quadro 4 e os demais desenvolverão os temas do quadro 5. Os temas serão distribuídos por sorteio e as respostas deverão ser anotadas no caderno do aluno.

A socialização ocorrerá por meio de apresentações orais, com Power Point. Cada grupo terá, em média, oito minutos para desenvolver seu tema.

Quadro 4. Energia elétrica: planejamento e desafios ao desenvolvimento contemporâneo brasileiro

1- Faça um apanhado geral sobre a origem, objetivos e finalidade do Plano Nacional de Energia – PNE 2030.

2. Faça um apanhado geral sobre a origem, objetivos e finalidade da Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Indique também com quais modalidades de energia ela trabalha.

Tome como base as informações do Anuário estatístico de energia elétrica 2013 para responder as questões seguintes.

3. O item Apresentação traz uma síntese quantitativa do consumo de energia em 2012, afirmando que houve aumento significativo no consumo médio, principalmente nos itens comércio, serviços e residencial. Quais fatores teriam contribuído para esse aumento?

3. Quais matrizes energéticas contribuíram para atender o aumento da demanda?

3. O documento cita o Programa Luz Para Todos. Em que se constitui esse programa? Você o conhece? Comente.

6. No ano de 2012, como se caracterizou o consumo industrial de energia?

7. O documento é abrangente e detalhado. Quais órgãos participaram da sua elaboração?

8. Faça uma análise da tabela 1.1 (Capacidade instalada de geração de energia elétrica por região do mundo – GW, p. 21,), e tire algumas conclusões.

9. Observe a tabela 1.2 (Capacidade instalada de geração de energia elétrica por região do mundo- GW – 10 maiores países em 2010, p. 21) e analise a condição brasileira no cenário mundial de energia.

10. Analise os gráficos 1.2 e a tabela 1.4 para identificar a condição brasileira em relação à geração de energia elétrica e emissão de CO₂.

Quadro 5. Impactos ambientais provocados por hidrelétricas e movimentos ambientalistas

Grupo 1. Impactos ambientais das usinas hidrelétricas

Energia7

http://www.bing.com/images/searchq=impacto+ambiental+usina+

hidreletrica&FORM=HDRSC2#view=detail&id=85120AAE3A03

894B3731 D63B59D4C014A19A25F2&selectedIndex=121

Fonte: http://mundoestranho.abril.com.br/materia/qual-o-impacto-ambiental-da-instalacao-de-uma-hidreletrica

Identificar os principais impactos ambientais provocados por hidrelétricas e as principais formas de mitigação.

Grupo 3. Hidreletricidade: energia limpa?

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Fonte:http://www.estadao.com.br/amazonia/destruicao_balbina_a_hidreletrica_do_caos.htm

Identificar o histórico da Usina Hidrelétrica de Balbina/AM e o porquê do desastre ambiental. Identificar sua eficiência frente aos impactos ambientais e sua condição de funcionamento nos dias atuais.

Grupo 2.Usina Hidrelétrica de Belo Monte/PA

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Fonte: http://www.socioambiental.org/esp/bm/index.asp

Identificar o histórico da construção da Usina Hidrelétrica de Belo Monte/PA, as propostas do governo federal e as manifestações da sociedade contra a sua construção. Identificar as estratégias de lutas dos manifestantes e as propostas para a geração de energia.

Grupo 4. Os Relatórios de Impacto Ambiental (RIMA) e as medidas mitigadoras

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www.epe.gov.br/.../Rimas/Rima%20-%20UHE%20São%20Manoel.pdf

Fonte: http://blogsegurancatotal.blogspot.com.br/2013/06/eia-rima-o-que-e-para-que-serve.html

Identificar a funcionalidade dos Relatórios de Impactos Ambientais (RIMA), quem o elabora, como é aplicado.

Atividade 4. Conclusão da aula

Para o encerramento da aula sugere-se que os alunos simulem um jornal falado. Cada grupo de oito alunos apresentará sua edição, num tempo máximo de 15 minutos. No conteúdo deverão ser apresentados alguns dos conceitos estruturantes de Geografia e de Física apreendidos durante o desenvolvimento da aula e várias informações complementares sobre a temática da energia elétrica. O jornal deverá ter um/a âncora escolhido entre os pares e apresentar alguns quadros contendo: entrevista com um especialista (professores da própria escola ou profissionais da cidade, vinculados ao tema); representante da sociedade contrário à construção de uma determinada hidrelétrica; representante de pessoas que ainda não têm acesso à energia elétrica; representante de algum segmento econômico afirmando o papel da energia no processo produtivo; um representante do governo (estadual ou federal) para comentar sobre o planejamento energético, entre outros aspectos considerados relevantes pelo professor.

A forma de apresentação do jornal ficará a critério dos alunos: ao vivo ou em vídeo. O professor deverá orientá-los sobre os procedimentos básicos da comunicação oral e visual, reforçando a importância do domínio da norma culta da língua portuguesa, dicção, fluência, postura, adequação ao tempo, entre outros aspectos.

Recursos Complementares

Como produzir energiahttp://www.youtube.com/watch?v=1QDosHWmRcM

Geração de energia elétrica.Disponível em http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/producao-energia-eletrica-623392.shtml.

Geração de energia elétrica e o meio ambiente. Disponível em http://wwwp.fc.unesp.br/~lavarda/procie/dez14/marcos/

Panorama IPEA – inovações no setor elétricohttp://www.youtube.com/watch?v=C_bnI37vhOg

Avaliação

O professor deverá considerar a participação e o envolvimento dos alunos em todas as etapas do desenvolvimento da aula. Inicialmente, poderão ser estabelecidos critérios como participação, responsabilidade, pontualidade, domínio de conteúdo, ente outros itens.

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