Árvore Solar - Camila 12B

[Camila Camargo]

A Árvore Solar - Aidan Dwyer


Durante o século dezoito, o matemático italiano Leonardo Pisa, também
conhecido como Fibonacci, se deparou com uma sequência numérica
reveladora após o estudo da reprodução de coelhos. A sequência, tendo
os seus dois primeiros números definidos como zero e um, segue, a
partir do seu terceiro número, a seguinte regra: o número seguinte
será definido pela soma dos seus dois antecessores. Seguindo essa
lógica, temos o resultado para tal regra sendo:
0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,... (e assim por diante). A
primeira evidência óbvia de que essa descoberta matemática possuia
aplicações concretas de sua existência na natureza estava no projeto
que deu origem à sequência. Porém, após mais estudos, foi possível
observar que a ideia abrangia um mundo muito maior do que simplesmente
a reprodução, com números equivalentes aparecendo na organização das
pétalas de flores, na formação das sementes no miolo de um
girassol,nos padrões de voo de um falcão e até na forma de cascos de
animais, como o caracol.

Foi a partir desta ideia que o jovem Aidan Dwyer, jovem estudante
americano de 13 anos, começou suas pesquisas para o projeto da feira
de ciências da sua escola. Ao fazer uma viagem para uma região
campestre de Nova York durante o inverno, Dwyer passou a perceber que
as árvores que o rodeavam tinham a organização de seus galhos de forma
muito organizada e semelhantes entre si. Estes iam se localizando pelo
tronco em forma de espiral, e cresciam até o topo, como uma forma de
querer alcançar o céu. Baseando-se nesses fatos, o estudante voltou da
sua viagem pronto para pesquisar o fato, descobrindo durante o
processo sobre o fenômeno matemático proposto por Fibonacci. Ao
entender o conceito e o funcionamento da sequência, coube a Aidan se
perguntar o porque da presença de tal padrão na natureza. Será que a
organização dos galhos das árvores na forma de uma proposição
científica era mera coincidência ou era uma adaptação da natureza que
procurava melhorar um certo aspecto evolutivo da planta?

Usando o carvalho como um modelo, Dwyer recriou o modelo de Fibonacci
em um protótipo de um novo painel que capta a energia solar. O
carvalho tem seus galhos distribuídos de acordo com uma fração de 2/5,
querendo dizer que, a cada duas voltas do espiral é possível perceber
a presença de 5 galhos distrubuídos pela forma. Essa fração é obtida
por meio de uma fórmula de razão que tem origem na sequência de
Fibonacci, tendo como resultado o número(aproximado) 1,618, também
conhecido como número de ouro. Sabendo que os galhos eram os
responsáveis por segurar o principal agente da fontossíntese das
plantas, o projeto visava descobrir se a organização dos galhos e
troncos de uma planta tinha como intenção prover mais energia para
esse ser vivo. Tendo a pergunta e a resposta, era só necessário agora
testar.

Como o método científico nos ensina é necessário ter, além da sua
variável, um outro objeto de teste que permaneça constante ou que já
tenha a sua eficiência provada. Por isso, o estudante montou além de
sua pequena árvore solar, um outro painel solar, este organizado da
forma convencional. Testando o projeto por vários mêses e em vários
locais diferentes (apontando para diferentes posições cardeais), Aiden
finalmente percebeu o trunfo da sua pesquisa ao se ver chegando no
final do ano, quando o solstício causa uma inclinação diferente nos
raios solares. Os resultados mostravam que, durante um dia normal, a
árvore solar, além de ser capaz de captar 20% de energia dos raios
solares, era capaz de captar raios duas horas a mais do que o painel
comum. Além disso, nos dias de solstício a pequena árvore atingiu uma
cota de 50% mais de absorção do que o segundo painel teria conseguido.

Como um girassol, os paineis solares comuns são eletronicamente
controlados para se movimentarem de acordo com a movimentação do sol,
a fim de capturar o máximo de energia fotovoltaica (derivada dos raios
solares) possíveis. Porém, existe o problema que o movimento do sol é
constante enquanto o do painél, apesar de existir, não é. Além disso,
por ser disposto em na forma de uma forma geométrica plana, se este
painél sofrer com a interferência de uma sombra, não há nada que possa
ser feito para impedir o acontecimento. Em compensação, o gerador
montado por Aidan, por imitar a natureza, segue a mesma regra de
sobrevivência que as plantas, que precisam do máximo de luz solar que
conseguem para sobreviver. Com placas solares dispostas em círculos em
volta do modelo, mesmo que haja sombra, sempre haverá uma parte não
afetada que continuará funcionando, ou seja, mesmo que funcionando
menos, independente da situação em que se encontra (a não ser quando
esta é a falta de sol), a árvore solar sempre está gerando energia.

Além de gerar benefícios ambientais inimagináveis que estarão
disponíveis para a criação de um mundo mais sustentável para a nova
geração, a árvore solar exerce um papel importante por causa da sua
forma: por ser vertical, o sistema é mais dificilmente enterrado pela
neve e consegue resistir mais aos impactos da chuva. Para adicionar
mais benefícios, pode-se ressaltar que por ocupar menos volume é uma
fonte ideal para ser colocada em cidades que precisam de um suprimento
extra de energia mas não tem todo o espaço necessário para tal.

PS: Nas referências, o primeiro site leva para um link que tem todo
esse texto (em inglês e original obviamente,
nhttp://s.glbimg.com/po/tt/f/original/2011/08/19/solartree2.jpgão sou
plagiadora) escrito pelo menino que criou toda a proposta, além de
mostrar imagens e gráficos da execução. Quem quiser ler, é bem
interessante.


REFERÊNCIAS

http://www.amnh.org/nationalcenter/youngnaturalistawards/2011/aidan.html
http://www.comercialhortolandia.com/tecnologia/cientista-de-13-anos-revoluciona-a-forma-de-captar-energia-solar/
http://www.infoescola.com/matematica/sequencia-de-fibonacci/
http://www.brasilescola.com/matematica/sequencia-fibonacci.htm