Em uma viagem para visitar seus avós na Índia rural, Maanasa Mendu notou algo que não aconteceu em casa. As luzes apagaram-se. Muito. Quase todos os dias, às seis horas, a energia seria interrompida, numa tentativa de distribuir energia. É uma questão bem conhecida lá; o termo “crise de energia” é freqüentemente usado.
“Para mim, é terrível, pois não tenho acesso a iluminação ou ar condicionado”, diz ela. “Mas percebi que, para quase 1, 2 bilhão de pessoas no mundo, esse tipo de escuridão é uma realidade para eles. E eles ainda usam iluminação a querosene.
Assim, Mendu construiu um protótipo de dispositivo de coleta de energia renovável chamado COLHEITA, que imita a forma de uma árvore (embora muito menor) e usa colheitadeiras de energia piezoelétrica para capturar a energia do vento e da chuva.
Na semana passada, Mendu, que agora é aluno do nono ano em Mason, Ohio, foi eleito o vencedor do Desafio Jovem Cientista de 2016, uma competição nacional de ciências do 5º ao 8º ano que recebe um prêmio de 25.000 dólares.
Se isso soa um pouco como um reality show, pode ser porque foi hospedado pela 3M em parceria com a Discovery Education.
“Acho que isso realmente personifica a mágica que acontece quando você oferece oportunidades aos jovens para realmente colocar suas ideias em prática”, diz Lori McFarling, vice-presidente sênior da Discovery Education, que ajuda a enfrentar o desafio.
Não se trata apenas de celebrar uma criança que tem um grande projeto de feira de ciências. O dispositivo de Maanasa mostra uma inovação real. Ele é projetado não apenas para resolver um problema do mundo real, mas também para ser útil e adaptável onde o problema ocorre. Como finalista na competição, Mendu levou seu dispositivo por quatro meses de testes e refinamentos rigorosos com a ajuda de um mentor da 3M, a engenheira sênior de desenvolvimento de produtos Margaux Mitera.
Mendu trabalhava com materiais piezoelétricos - aqueles que geram eletricidade a partir de energia mecânica - há alguns anos, entrando em suas feiras de ciência de 7a e 8a série com projetos piezoelétricos. Ela notou que o modo como os caules das folhas balançavam nas árvores era semelhante ao tipo de flexão que aciona os harvesters piezoelétricos. Então ela construiu uma árvore falsa, uma estrutura pequena com hastes piezelétricas e folhas de isopor, e fez um vídeo de entrada para a competição Young Scientist.
Mendu fala rápido e usa muitos termos técnicos. Ela tem aulas avançadas em ciências e matemática e faz atividades extracurriculares como a Olimpíada da Ciência. Ela frequenta escolas de ensino médio para fazer experiências e demonstrações para os alunos de lá.
Mas a competição do Young Scientist foi muito mais profunda e desafiadora. Ela passou de duas a três horas por dia, durante o verão, aprendendo sobre renováveis, engenharia elétrica, prototipagem e muito mais.
“Ela tem todas essas grandes ideias e essa paixão e motivação para fazer todas essas coisas”, diz o mentor Mitera. "O que eu poderia ajudá-la foi ajudá-la a contar sua história de como é melhor, diferente ou vai além do que algumas das fontes de energia renováveis existentes são hoje."
Uma garrafa de água plástica no centro fornece a estrutura, e três asas se estendem para fora dela. Estes imitam as folhas em uma árvore, vibrando no vento ou na chuva, e alimentando os piezoelétricos. (Desafio do Jovem Cientista do Discovery Education 3M) Depois de discutir os requisitos práticos de uma fonte de energia renovável, Mendu decidiu integrar células solares flexíveis no dispositivo. Agora parece algo como um foguete. Uma garrafa de água plástica no centro fornece a estrutura, e três asas se estendem para fora dela. Estes imitam as folhas em uma árvore, vibrando no vento ou na chuva, e alimentando os piezoelétricos. Mas agora as folhas são feitas de folha solar, uma fotovoltaica orgânica da 3M, que Mendu conectou no mesmo circuito para aumentar a corrente. Os piezoelétricos são uma boa fonte de tensão, mas oferecem pouca corrente, e a energia fotovoltaica pode ajudar a suplementar isso. Os harvesters piezoelétricos ativam na chuva e no vento, a folha solar no sol. O dispositivo pode pendurar em praticamente qualquer lugar, e Mendu carregou com sucesso um iPhone 5 e alimentou uma lâmpada LED de 15 watts.
As folhas, neste caso, são muito mais importantes que o tronco. Mendu diz que as pequenas estruturas podem ser colocadas individualmente, como anexos modulares, personalizáveis, em edifícios ou outras estruturas.
As folhas são feitas de folha solar, uma fotovoltaica orgânica da 3M, que Mendu conectou no mesmo circuito para aumentar a corrente. Os piezoelétricos são uma boa fonte de tensão, mas oferecem pouca corrente, e a energia fotovoltaica pode ajudar a suplementar isso. (Desafio do Jovem Cientista do Discovery Education 3M) “Eu realmente quero ver sua aplicação na superfície das edificações em áreas urbanas para integrar a captação de energia verde em nosso ambiente urbano ou em áreas rurais para alimentar uma fonte localizada de energia em situações de emergência ou em países em desenvolvimento”, diz ela.
Talvez então ela consiga alguns de seus outros projetos - um sistema de dessalinização para purificação de água por osmose reversa ou dispositivos de colheita piezoelétricos alojados em pneus.
"Há tantos problemas em nosso mundo", diz ela. "Se você só tomar o tempo para olhar para eles, você terá tantas idéias."
