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Campus:
CAMPUS CRATEUS
Tipo da Ação:
Projeto
Título:
Biocactus: Sistema integrado e sustentável de tratamento de água para o semiárido nordestino
Área Temática:
Meio Ambiente
Linha de Extensão:
Recursos Hídricos
Data de Início:
18/03/2026
Previsão de Fim:
11/12/2026
Nº mínimo de pessoas beneficiadas:
10
Nº máximo de pessoas beneficiadas:
15
Local de Atuação:
Urbano-Rural
Fomento:
-
Programa Institucional
Nenhum
Modelo de Oferta da Atividade:
Presencial
Municípios de abrangência
Crateús
Novo Oriente
Formas de Avaliação:
Participação
Relatório
Pesquisa de Satisfação
Reunião
Seminário
Trabalho em grupo
Debate
Questionário
Formas de Divulgação:
E-mail
Redes sociais
Atividades Realizadas:
Nome do Responsável:
Debora Bezerra de Sousa
Equipe:
Nome Instituição Categoria Vínculo Receberá bolsa? Horas Semanais Dedicadas Início da Participação Fim da Participação
Ana Dávila Marques Melo IFCE Integrante Discente IFCE Não 8 18/03/2026 11/12/2026
Antonio Werlison Silva Lima Externo Integrante Sem vínculo Não 8 18/03/2026 11/12/2026
Debora Bezerra de Sousa IFCE Coordenador Docente IFCE Não 4 18/03/2026 11/12/2026
Isadora Araújo Freitas Magalhães de Castro IFCE Integrante Discente IFCE Não 8 18/03/2026 11/12/2026
Joaquim Soares Bio Neto Externo Integrante Sem vínculo Não 12 18/03/2026 11/12/2026
José Talison Nunes Sampaio IFCE Integrante Discente IFCE Não 8 18/03/2026 11/12/2026
Maria Gizely Coelho da Silva IFCE Integrante Discente IFCE Não 8 18/03/2026 11/12/2026
Parcerias:
Instituição Parceira Parceria Formalizada? Instrumento Utilizado Número do Instrumento
Orçamento:
Conta Valor
Bolsa - Auxílio Financeiro a Estudantes 0.0
Bolsa - Auxílio Financeiro a Pesquisadores 0.0
Diárias - Pessoal Civil 0.0
Encargos Patronais 0.0
Equipamento e Material Permanente 0.0
Material de Consumo 0.0
Outros Serviços de Terceiros - Pessoa Física 0.0
Outros Serviços de Terceiros - Pessoa Jurídica 0.0
Passagens e Despesas com Locomoção 0.0
Vínculos:
Ação Tipo
Apresentação
Este projeto de extensão universitária tem como objetivo principal avaliar e otimizar o uso de biopolímeros naturais extraídos dos cladódios da palma forrageira (Opuntia ficus-indica) e de outras cactáceas nativas do Nordeste brasileiro como agentes floculantes de baixo custo para o tratamento de águas com elevada turbidez. Os extratos serão testados isoladamente ou em combinação com agentes naturais, como a enzima papaína obtida de frutos verdes de mamoeiro (Carica papaya), visando potencializar a eficiência floculante de forma sustentável. Participarão deste projeto agricultores e demais membros de comunidades da zona rural do município de Novo Oriente. A proposta responde diretamente às necessidades identificadas em comunidades rurais e periurbanas do semiárido cearense, onde a escassez crônica de água potável e a limitada infraestrutura de saneamento básico comprometem a saúde, a produção agrícola e a pecuária familiar. Motivado por esse contexto de vulnerabilidade socioambiental, o projeto promove a interação transformadora entre a universidade e esses públicos-alvo, articulando o conhecimento científico (ensino e pesquisa) com os saberes locais para co-construir soluções acessíveis, culturalmente apropriadas e de fácil adoção. O percurso extensionista já consolidado reforça a relevância da iniciativa: o projeto foi vitorioso, em 2025, na categoria voto popular do Prêmio Chico Vive (iniciativa nacional que reconhece jovens líderes socioambientais inspirados no legado de Chico Mendes) e conquistou, também em 2025, o primeiro lugar na Feira de Ciências da UFC Campus Crateús. Essas premiações demonstram o apoio da sociedade e da comunidade acadêmica ao potencial transformador da tecnologia proposta. Esta nova etapa avança na efetivação da inovação, com foco no retorno direto à comunidade por meio de: capacitação de moradores e lideranças locais para preparo e aplicação dos biopolímeros; oficinas práticas de tratamento de água em campo; distribuição de protocolos simplificados para construção de sistemas piloto; e monitoramento participativo dos resultados em mananciais reais do interior do Ceará. Serão desenvolvidos e testados diferentes formatos dos biopolímeros (extrato aquoso, pó desidratado e formulações combinadas), aplicados em amostras reais de água superficial de alta turbidez coletadas em comunidades parceiras nos municípios de Novo Oriente e Crateús, representativas das condições do semiárido. A fundamentação científica apoia-se na capacidade das mucilagens e polissacarídeos catiônicos/anfóteros das cactáceas em promover neutralização de carga e pontes poliméricas, facilitando a agregação e sedimentação de partículas coloidais. A incorporação da papaína será investigada para intensificar esse efeito, possivelmente via hidrólise parcial de proteínas ou modificação interfacial das partículas. Complementarmente, o método SODIS (desinfecção solar) será integrado ao processo, visando tornar a água tratada apta para usos na agricultura e pecuária, ampliando os benefícios para a segurança alimentar e hídrica das famílias. Ao final, espera-se contribuir com alternativas ecologicamente corretas, economicamente viáveis e socialmente inclusivas aos coagulantes químicos convencionais (ex.: sais de alumínio e ferro), promovendo maior autonomia hídrica, empoderamento comunitário e fortalecimento da relação universidade-sociedade no contexto do Nordeste brasileiro.
Justificativa
A falta água potável ainda é um dos maiores desafios enfrentados pelas populações do semiárido nordestino. Em muitas comunidades, as famílias recorrem a barreiros, cacimbas e poços rasos — fontes que, além de temporárias, oferecem água turva e com alto risco à saúde. Segundo a Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA, 2021), essas dificuldades são especialmente críticas durante longos períodos de seca, afetando diretamente a qualidade de vida de milhares de pessoas. Órgãos como a UNICEF e instituições de saúde pública também alertam: a combinação entre escassez hídrica e má qualidade da água compromete seriamente o bem-estar de comunidades inteiras. Foi diante dessa realidade que surgiu a necessidade de pensar em soluções simples, eficazes e acessíveis para tratar a água em regiões rurais com pouca infraestrutura. A escolha pelo uso de um biopolímero extraído da palma forrageira bem como de outras espécies de cactáceas se baseia na abundância dessas plantas no semiárido, no seu baixo impacto ambiental e na presença natural de mucilagens com efeito floculante. Para ampliar ainda mais esse efeito, o projeto também busca incorporar outros agentes naturais, como a enzima papaína obtida do mamão verde, como agentes potencializadores da aglomeração de partículas em suspensão e acelerar o processo de decantação. A proposta também prevê uma formulação semissólida ou pastosa, eliminando a necessidade de armazenamento em forma líquida. Isso facilita o transporte, prolonga o tempo de conservação e torna o uso mais prático em regiões de difícil acesso. Ao unir ciência, saberes populares e o uso inteligente de recursos naturais locais, o projeto oferece uma alternativa viável, de fácil aplicação e com potencial real de transformar a rotina de comunidades que convivem diariamente com a água barrenta. Assim, o IFCE, como instituição promotora de conhecimento, será o ponto de ação dos idealizadores do projeto, onde serão realizados os testes e pensadas as ações para a divulgação do conhecimento obtido e da ciência transformadora. Ao executar o projeto, os idealizadores o levarão para comunidades rurais carentes de água potável do município de Novo Oriente, onde esse conhecimento deverá ser disseminado. Por isso, esta pesquisa se justifica não apenas pelo seu valor científico, mas, principalmente, pelo impacto social e ambiental que pode gerar, oferecendo uma proposta para mitigar um problema que ainda afeta milhões de brasileiros.
Público Alvo
O público-alvo direto do projeto será composto por agricultores familiares, produtores rurais e moradores de comunidades rurais localizadas na região do sertão cearense, no município de Novo Oriente, que utilizam fontes alternativas de abastecimento hídrico, como poços artesianos, cacimbas, açudes e reservatórios naturais, frequentemente caracterizados pela presença de água com elevada turbidez e sedimentos. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, a agricultura familiar representa importante base produtiva nacional, sendo responsável por parcela significativa da produção de alimentos consumidos no país, porém ainda enfrenta limitações relacionadas ao acesso à infraestrutura hídrica adequada (IBGE, 2017). A Agência Nacional de Águas destaca que a utilização de água com baixa qualidade compromete tanto a saúde das populações rurais quanto a produtividade agropecuária, especialmente na dessedentação animal (ANA, 2020). Prevê-se o atendimento direto de aproximadamente 10 participantes ou famílias, por meio da realização de oficinas educativas e demonstrações práticas sobre o tratamento simplificado da água utilizando biopolímeros naturais extraídos de cactáceas. Como público-alvo indireto, incluem-se estudantes da rede pública, associações comunitárias, cooperativas agrícolas, agentes comunitários e demais membros das comunidades envolvidas, que poderão atuar como multiplicadores do conhecimento adquirido, ampliando o impacto social da proposta. Serão priorizadas comunidades que apresentem maior vulnerabilidade socioeconômica e dificuldades no acesso a tecnologias convencionais de tratamento de água, visando promover inclusão social, melhoria da qualidade de vida e fortalecimento da sustentabilidade das atividades produtivas locais.
Objetivo Geral
Desenvolver e validar uma metodologia sustentável, simples e de baixo custo para o tratamento de águas com elevada turbidez, viabilizando sua transferência e aplicação em comunidades rurais do município de Novo Oriente, CE, em parceria com agricultores familiares da região. Pretende-se ampliar o acesso a água de melhor qualidade para usos agrícolas e pecuários, fortalecendo tecnologias sociais baseadas no uso racional de recursos naturais locais e promovendo maior autonomia hídrica e empoderamento comunitário.
Objetivo Específico
Realizar levantamento sistemático e caracterização quali-quantitativa do acesso e uso de água tratada para consumo humano e irrigação agrícola em comunidades rurais de Novo Oriente, CE, por meio de investigações de campo com participação direta dos moradores; Identificar e analisar as principais barreiras e dificuldades enfrentadas pelas comunidades na obtenção e manutenção de água de qualidade, incluindo aspectos socioeconômicos, técnicos e culturais; Avaliar o nível de conhecimento prévio dos moradores sobre riscos à saúde associados ao uso de águas não tratadas ou inadequadamente tratadas, por meio de entrevistas e rodas de conversa; Desenvolver e validar experimentalmente metodologia integrada para tratamento de águas turvas, incorporando biopolímeros de cactáceas nativas do semiárido cearense, filtros de carvão ativado vegetal e desinfecção solar (SODIS), com testes iniciais participativos em campo para ajustes locais; Investigar o potencial coagulante/floculante de biopolímeros extraídos de cactáceas regionais, avaliando sua eficácia na clarificação de águas de alta turbidez em condições reais, com demonstrações preliminares junto a agricultores parceiros; Desenvolver e caracterizar filtros complementares baseados em carvão ativado de origem vegetal, medindo eficiência na remoção de turbidez, cor e contaminantes orgânicos, e testando sua viabilidade em protótipos comunitários; Projetar, construir e testar protótipo otimizado de desinfecção solar (SODIS) adaptado às condições locais de insolação e qualidade da água, com validação em parceria com famílias rurais; Propor e validar sistema acessível e sustentável para tratamento doméstico/comunitário de águas turvas, integrando as tecnologias desenvolvidas e garantindo simplicidade operacional para adoção autônoma pelas comunidades; Realizar ações contínuas de engajamento comunitário ao longo do projeto, incluindo palestras, campanhas informativas, produção e distribuição de materiais educativos (cartilhas, vídeos curtos, folders), demonstrações práticas em campo e oficinas iniciais para co-construção e feedback sobre as tecnologias; Capacitar agricultores familiares e moradores por meio de oficinas práticas avançadas, transferência de conhecimentos técnicos, fornecimento de orientações e materiais instrucionais que permitam a construção, operação e manutenção autônoma do sistema proposto; Socializar os resultados técnico-científicos e extensionistas para a comunidade interna do IFCE e público externo, por meio de apresentações em eventos acadêmicos, seminários, congressos e canais de divulgação, além de relatórios participativos devolvidos às comunidades envolvidas.
Metodologia
A metodologia proposta para o projeto de extensão será estruturada em fases sequenciais e integradas, combinando abordagem quali-quantitativa para o diagnóstico inicial, experimentação controlada em laboratório, validação participativa em campo e ações de transferência de tecnologia com ênfase na sustentabilidade, autonomia comunitária e avaliação contínua. Todas as etapas respeitarão princípios éticos de pesquisa, normas de biossegurança laboratorial e diretrizes de extensão (participação ativa das comunidades e respeito ao saber local). 1. Fase de Diagnóstico e Caracterização Socioambiental (Etapa Inicial – Investigação Quali-Quantitativa) Será conduzida pesquisa de campo com delineamento quali-quantitativo em comunidades rurais selecionadas do município de Novo Oriente-CE. Inicialmente, será elaborado, validado (teste-piloto com grupo pequeno) e aplicado um questionário semiestruturado padronizado, contendo questões fechadas (para análise estatística descritiva e inferencial) e abertas (para análise de conteúdo). O instrumento abordará: • Formas de acesso e fontes de água para consumo humano e uso agrícola; • Práticas atuais de tratamento ou não-tratamento da água; • Percepções e conhecimentos prévios acerca dos riscos sanitários associados ao consumo e uso de águas turvas, não tratadas ou contaminadas; • Barreiras socioeconômicas, logísticas e culturais para adoção de tecnologias de tratamento. A amostragem deverá ser representativa de diferentes contextos hídricos (períodos de cheia e estiagem). Os dados obtidos serão analisados e categorizados por análise de conteúdo. Os resultados subsidiarão a seleção priorizada de comunidades para as etapas subsequentes de intervenção. 2. Desenvolvimento e Validação Laboratorial das Tecnologias de Tratamento (Etapa Experimental) As atividades experimentais ocorrerão no Laboratório de Química Orgânica e dos Materiais (LQMAO) do IFCE Campus Crateús, seguindo protocolos científicos padronizados e normas de qualidade analítica (ex.: métodos ABNT, APHA Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, quando aplicável). • Extração e caracterização de biopolímeros de cactáceas nativas: Realizar-se-á extração aquosa de mucilagens/polissacarídeos de espécies locais (ex.: Opuntia ficus-indica ou similares abundantes no semiárido cearense), seguida de caracterização físico-química (rendimento, composição, carga iônica, viscosidade) e testes jar-test para avaliação da capacidade coagulante/floculante em águas artificiais e reais com elevada turbidez (> 50–200 NTU). Parâmetros otimizados incluirão dosagem, pH, tempo de mistura e sedimentação, comparados a controles (ex.: sulfato de alumínio). • Produção e caracterização de carvão ativado vegetal: Preparação de carvão ativado a partir de resíduos vegetais regionais (carbonização controlada + ativação física/química), com caracterização (área superficial BET, porosidade, capacidade de adsorção quando possível) e testes de remoção de turbidez, cor aparente, matéria orgânica e contaminantes específicos. • Construção e teste de protótipo SODIS: Desenvolvimento de sistemas solares em escala piloto (garrafas PET ou reatores otimizados com refletor), seguindo recomendações da OMS/ SODIS official protocol. Testes de inativação microbiana (ex.: coliformes totais/fecais, E. coli) em águas com diferentes níveis de turbidez, monitorando variáveis como intensidade solar, temperatura, tempo de exposição e redução logarítmica de microrganismos. Todos os experimentos serão realizados em triplicata, com controles positivos/negativos e determinação de eficiência (%) em relação aos padrões de normativa vigente. 3. Integração, Validação e Adaptação Comunitária do Sistema de Tratamento Será proposto e validado um sistema integrado de tratamento doméstico/comunitário de baixo custo e sustentável, combinando coagulação/floculação com biopolímeros, sedimentação, filtração em carvão ativado e desinfecção solar (SODIS). A validação ocorrerá em duas escalas: • Laboratorial/piloto: testes com águas reais coletadas nas comunidades. • Campo: implementação assistida em domicílios ou grupos selecionados, com monitoramento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos antes/depois do tratamento. 4. Transferência de Tecnologia, Capacitação e Ações de Extensão Selecionadas as comunidades com base no diagnóstico, serão realizadas oficinas práticas, demonstrações e reuniões em espaços comunitários (sedes de associações, escolas rurais etc.). As atividades incluirão: • Demonstrações práticas passo a passo da extração de biopolímeros, montagem de filtros e uso do SODIS; • Materiais educativos (cartilhas ilustradas, vídeos curtos, informativos); • Treinamento para construção autônoma do sistema; • Ações periódicas de conscientização sobre riscos sanitários e benefícios do tratamento. Os bolsistas de extensão/voluntários acompanharão a implementação, prestando suporte técnico contínuo e incentivando a autonomia comunitária. 5. Monitoramento, Avaliação e Disseminação A efetividade será avaliada por: • Aplicação de questionário pós-intervenção (comparativo pré/pós) para medir mudanças no conhecimento, adoção da tecnologia e percepção de melhoria na qualidade da água; • Monitoramento qualitativo (relatos, grupos focais) da autonomia e engajamento comunitário; • Avaliação contínua do desempenho dos bolsistas (relatórios, autoavaliação, supervisão). Os resultados serão socializados internamente (no IFCE: seminários, relatórios extensionistas) e externamente (feiras de ciências, eventos acadêmicos regionais/estaduais/nacionais, publicações em anais ou revistas de extensão). Espera-se ampliar o alcance para outras comunidades do semiárido cearense com demandas semelhantes.
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