MODELAGEM MATEMÁTICA E AUTOMAÇÃO APLICADA À EFICIÊNCIA DE COMPOSTAGEM COMPACTA E DIRETRIZES HÍDRICAS DE UMA HORTA VERTICAL ESCOLAR

Arthur Bueno Fogaça; Alice de Souza Nagata; André Luiz Montanheiro Rocha; CORNELIO SCHWAMBACH

Título do Trabalho

Autores

Arthur Bueno Fogaça
Alice de Souza Nagata
André Luiz Montanheiro Rocha
CORNELIO SCHWAMBACH

Modalidade

Versão Final do Resumo Ensino Médio/Técnico

Área temática

Engenharias, Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

28/09/2026

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

pt-BR

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/31-feira-de-ciencias-do-colegio-militar-de-curitiba-697308/1736235-modelagem-matematica-e-automacao-aplicada-a-eficiencia-de-compostagem-compacta-e-diretrizes-hidricas-de-uma-hort

ISBN

978-65-272-2765-6

Palavras-Chave

Modelagem matemática; Automação IoT; Horta escolar; Compostagem; Eficiência hídrica.

Resumo

A dissociação entre as Ciências Naturais e as Ciências Exatas no contexto da educação básica frequentemente limita a compreensão aprofundada dos processos ecológicos, haja vista que os ciclos biogeoquímicos e a dinâmica da decomposição orgânica demandam análises quantitativas consistentes para uma interpretação científica precisa. Fundamentado no Modelo de Enriquecimento Escolar de Renzulli e plenamente alinhado às diretrizes da Base Nacional Comum Curricular (BNCC, 2017) e ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 11 (ODS 11) da Organização das Nações Unidas, este trabalho aborda a integração estratégica entre o pensamento computacional, a automação de baixo custo e o raciocínio lógico-formal aplicados à resolução de problemas socioambientais urbanos. A problemática central investigada busca responder de que modo equações matemáticas e algoritmos de regressão estatística, alimentados continuamente por sensores eletrônicos, podem modelar a taxa de decomposição da matéria orgânica e otimizar a eficiência no manejo hídrico de uma horta vertical suspensa. O objetivo principal deste estudo consiste em mapear, monitorar e predizer matematicamente o comportamento termodinâmico de uma composteira termofílica compacta e a dinâmica hídrica de uma horta vertical automatizada instalada no Colégio da Polícia Militar do Paraná. A abordagem metodológica caracteriza-se como uma pesquisa aplicada de natureza qualitativo-quantitativa, desenvolvida em quatro etapas fundamentais: primeiramente, realiza-se a modelagem e arquitetura do sistema mediante o dimensionamento geométrico e volumétrico das estruturas físicas; em segundo lugar, promove-se a instrumentação eletrônica e coleta de dados por meio da programação de microcontroladores conectados a sensores de temperatura, umidade e pH, exportando registros contínuos a intervalos de sessenta minutos; na terceira etapa, executa-se o tratamento matemático das variáveis com o auxílio de planilhas e softwares de geometria dinâmica, aplicando o Coeficiente de Correlação de Pearson e modelos de regressão linear para mensurar o impacto das oscilações climáticas externas; por fim, implementa-se a automação baseada em parâmetros, na qual o acionamento de relés e minibombas d'água para irrigação ocorre unicamente quando a umidade do solo atinge valores inferiores aos limites críticos identificados estatisticamente. Os resultados esperados e parciais indicam que o controle rigoroso de temperatura e umidade previne problemas operacionais graves, como a anaerobiose e a lixiviação excessiva, acelerando significativamente o tempo de maturação do composto orgânico. Simultaneamente, o sistema automatizado de irrigação promove substancial economia de água e assegura a manutenção do cultivo durante os finais de semana e recessos escolares. Conclui-se que a principal contribuição do trabalho reside na união entre sustentabilidade, automação tecnológica e rigor quantitativo, convertendo dados biológicos brutos em ferramentas analíticas que transformam a escola em um laboratório de cidades inteligentes e reforçam a cidadania ativa dos estudantes.

Título do Evento: 31ª Feira de Ciências do Colégio Militar de Curitiba
Cidade do Evento: Curitiba
Título dos Anais do Evento: Anais da 31ª Feira de Ciências do Colégio Militar de Curitiba
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

FOGAÇA, Arthur Bueno et al.. MODELAGEM MATEMÁTICA E AUTOMAÇÃO APLICADA À EFICIÊNCIA DE COMPOSTAGEM COMPACTA E DIRETRIZES HÍDRICAS DE UMA HORTA VERTICAL ESCOLAR.. In: Anais da 31ª Feira de Ciências do Colégio Militar de Curitiba. Anais...Curitiba(PR) CMC, 2026. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/31-feira-de-ciencias-do-colegio-militar-de-curitiba-697308/1736235-MODELAGEM-MATEMATICA-E-AUTOMACAO-APLICADA-A-EFICIENCIA-DE-COMPOSTAGEM-COMPACTA-E-DIRETRIZES-HIDRICAS-DE-UMA-HORT. Acesso em: 08/10/2026