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Kalyne Vitória Falcão e Lauanda Vitoriano Lima venceram nos Estados Unidos um prêmio internacional com uma tecnologia que usa uma árvore comum do sertão para tratar água, gastando centavos onde o mercado cobra em média R$ 100
Um filtro de água montado com carvão de jurema-preta, fibra siliconada, areia e pedra levou duas alunas da Escola Estadual Antonio Rodrigues de Oliveira, de Pedra Branca, no interior do Ceará, ao lugar mais alto de uma premiação internacional na Regeneron ISEF, realizada entre 14 e 19 de maio de 2023 nos Estados Unidos. Elas disputaram espaço com cerca de 1.700 estudantes de aproximadamente 70 países e voltaram para casa com um prêmio de 5 mil dólares pago por uma agência do governo americano.
Kalyne Vitória Falcão e Lauanda Vitoriano Lima criaram um filtro de carvão ativado produzido a partir da jurema-preta, planta abundante no semiárido brasileiro. Segundo a FEBRACE, o sistema ajusta os parâmetros físico-químicos da água, como condutibilidade, solidez e pH, e exige apenas 50 centavos em fibras siliconadas, enquanto filtros convencionais custam em média R$ 100.
De onde vem o carvão: a árvore que o sertão descarta no fogo
A matéria-prima central da invenção é a jurema-preta, espécie identificada pelo nome científico Mimosa hostilis no artigo científico que as estudantes publicaram sobre o projeto na Revista Ceará Científico, periódico mantido pela rede estadual de ensino do Ceará. A planta cresce em abundância na região de Pedra Branca e, justamente por ser tão comum e ter pouca aplicação comercial, costuma terminar queimada.
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É exatamente esse descarte pelo fogo que a dupla transformou em oportunidade. Em vez de deixar a biomassa virar fumaça nas queimadas, as estudantes passaram a carbonizar a madeira de forma controlada e a triturar o material até chegar a um carvão em formato granuloso, pronto para funcionar como elemento filtrante. O que era resíduo sem valor virou o coração de uma tecnologia de limpeza da água.
A escolha não foi estética, e sim estratégica. Usar uma planta que a própria região oferece de graça derruba o custo do filtro para quase zero e elimina a dependência de insumos industriais que precisariam viajar centenas de quilômetros até o sertão.
Como o filtro de água funciona, camada por camada
A estrutura do filtro de água segue uma lógica de camadas sobrepostas dentro de uma garrafa PET, descrita no artigo da Revista Ceará Científico: pedras, areias, o carvão obtido da jurema-preta e um polímero siliconado. Cada camada cumpre uma função na retenção de impurezas, e o conjunto conduz a água por estágios sucessivos de limpeza até a saída.
Segundo a FEBRACE, a combinação de carvão da jurema-preta com fibra siliconada, areia e pedra é capaz de ajustar todos os parâmetros físico-químicos da água, como condutibilidade, solidez e pH, deixando o líquido dentro dos padrões de potabilidade. No estudo publicado pelas estudantes, o pH da água tratada resultou em 7, o valor considerado neutro na escala que vai de 0 a 14.
O artigo registra ainda que análises físico-químicas e microscópicas comprovaram a eficiência do sistema, com o líquido saindo do protótipo apto para consumo humano. Não se trata de uma promessa de laboratório: os testes de adsorção do carvão foram feitos e documentados antes de o projeto cruzar a fronteira para disputar a feira americana.
Cinquenta centavos contra R$ 100: a conta que impressionou os jurados
O número que resume a força do projeto cabe numa moeda. Segundo a FEBRACE, produzir uma versão industrial do filtro exige investir apenas 50 centavos em fibras siliconadas, porque todos os outros componentes podem ser encontrados na natureza. Do outro lado da balança, os filtros convencionais vendidos no mercado custam em média R$ 100.
A diferença de escala é brutal: com o valor de um único filtro comercial, seria possível bancar a fibra de 200 unidades do sistema criado em Pedra Branca. Numa região onde a renda das famílias é apertada e a infraestrutura de saneamento é escassa, esse tipo de matemática decide quem tem acesso a água tratada e quem não tem.
Foi essa engenharia de custo, somada ao desempenho técnico, que colocou o projeto na frente de concorrentes do mundo inteiro. A dupla venceu o primeiro lugar do prêmio USAID Science for Development na categoria de proteção do clima e do meio ambiente, oferecido pela agência de desenvolvimento internacional do governo dos Estados Unidos, com premiação de 5 mil dólares.
O palco da conquista: 1.700 estudantes de 70 países
A Regeneron ISEF, sigla de International Science and Engineering Fair, é a maior feira internacional de ciências e engenharia do mundo para estudantes que ainda não chegaram à universidade, segundo a FEBRACE. A edição de 2023 reuniu cerca de 1.700 competidores de aproximadamente 70 países e distribuiu um total de 9 milhões de dólares em premiações.
O Brasil desembarcou na feira com uma delegação de 25 estudantes, e 12 deles foram selecionados pela própria FEBRACE, a Feira Brasileira de Ciências e Engenharia, que funciona como porta de entrada nacional para a competição americana. No fim da disputa, a delegação brasileira somou 5 prêmios e ainda uma menção honrosa, e o filtro cearense foi um dos destaques dessa colheita.
Para uma escola estadual de um município do interior cearense, ficar entre os premiados de um evento desse tamanho significa vencer uma disputa com colégios de elite e centros de pesquisa juvenil do mundo inteiro, muitos deles com laboratórios que custam mais do que o orçamento anual de uma escola pública brasileira.
A ciência por trás do protótipo, publicada em revista
O projeto não parou na bancada da feira de ciências. As duas estudantes assinaram, ao lado de Francisco Renato Moreira da Silva e Rafael Saraiva da Silva, o artigo Filtro Ecológico de Baixo Custo, para o Tratamento de Água, Feito à Base de Carvão Ativado Proveniente da Biomassa da Jurema Preta, publicado em 2023 na edição de volume 2, número 2, da Revista Ceará Científico.
No texto, o grupo descreve o problema de partida, a água residual, e detalha o caminho técnico: a biomassa da jurema-preta foi carbonizada, o carvão foi triturado até o formato granuloso e o material passou por testes de adsorção, aqueles que medem a capacidade de reter impurezas na superfície do carvão. Publicar o método em periódico é o que separa um experimento escolar de uma tecnologia replicável, porque qualquer prefeitura, escola ou organização pode ler o passo a passo e reproduzir o filtro.
O argumento ambiental: 87,5% menos gás carbônico que as queimadas
Além de barato, o processo criado pelas estudantes carrega um trunfo ambiental. Segundo a FEBRACE, a produção do carvão para o filtro emite 87,5% menos CO2 do que as queimadas que hoje consomem a jurema-preta descartada no semiárido brasileiro.
Na prática, a invenção ataca dois problemas com o mesmo gesto: reduz a fumaça lançada na atmosfera pela queima a céu aberto de uma planta tratada como estorvo e converte essa mesma biomassa em infraestrutura de água limpa para quem mais precisa. É o tipo de solução circular que grandes indústrias perseguem com orçamentos milionários, desenhada aqui com garrafa PET, areia e pedra.
Por que uma solução de centavos importa tanto no interior do Ceará
Pedra Branca fica numa das regiões mais castigadas pela escassez de água do país, onde boa parte das famílias rurais depende de cisternas, açudes e poços cuja água nem sempre chega limpa ao consumo. Um equipamento de tratamento de água que custa centavos, usa matéria-prima local e dispensa energia elétrica muda o tamanho do problema.
A lógica do projeto é a mesma que sustenta as tecnologias sociais mais bem-sucedidas do semiárido: resolver com o que existe no território, em vez de esperar por soluções caras que dependem de logística distante. O filtro das estudantes não substitui redes de abastecimento nem estações de tratamento, mas cobre exatamente o vão onde o poder público ainda não chegou.
O que a vitória diz sobre a ciência feita na escola pública
O resultado de Pedra Branca não nasceu do acaso. Ele passou pelo circuito de feiras científicas que começa dentro da sala de aula, avança para a FEBRACE, na Universidade de São Paulo, e desemboca na competição internacional. É uma esteira de formação que transforma projeto escolar em pesquisa de verdade, com método, banca e publicação.
Duas alunas de uma escola estadual do interior cearense competiram de igual para igual com o mundo e venceram na categoria mais conectada ao futuro do planeta, a de proteção ambiental. Para o ecossistema brasileiro de ciência jovem, cada resultado desse porte funciona como prova de conceito: talento científico existe em qualquer CEP, o que falta é esteira para ele rodar.
O que vem a seguir para o filtro de jurema-preta
O desafio agora é tirar o protótipo da garrafa PET e levá-lo à escala. A versão industrial do filtro de água, aquela que consome os 50 centavos em fibras siliconadas, é o caminho natural para transformar o prêmio em produto de prateleira ou em política pública de saneamento rural. O artigo publicado na Revista Ceará Científico deixa o mapa técnico aberto para quem quiser percorrê-lo.
Se uma dupla de estudantes resolveu com centavos um problema que o mercado precifica em R$ 100, quantas outras soluções de baixo custo estão esperando apoio dentro das escolas públicas do semiárido brasileiro? Conta pra gente nos comentários o que você acha que falta para invenções como essa chegarem às casas que mais precisam delas.
