📝 Introdução
Diante dos crescentes desafios relacionados ao consumo consciente de energia e à sustentabilidade ambiental, torna-se essencial formar uma nova geração de cidadãos capazes de compreender e aplicar tecnologias que contribuam para a eficiência energética. A robótica educacional, aliada à inteligência artificial, surge como uma poderosa ferramenta para o desenvolvimento de soluções criativas e acessíveis, especialmente em ambientes escolares.
Nesse contexto, o presente trabalho apresenta o projeto EcoPower, um sistema inteligente de monitoramento de consumo de energia elétrica desenvolvido com o uso de placas ESP32, sensores de corrente e algoritmos de IA. Embora o foco do protótipo seja educacional, sua proposta se inspira em problemas reais enfrentados por milhões de brasileiros, como o alto custo da energia elétrica e a falta de acesso a sistemas de controle eficientes.
Através de uma simulação segura com uma lâmpada doméstica, o projeto demonstra como tecnologias simples podem ser utilizadas para medir, analisar e prever o consumo energético, promovendo a conscientização dos estudantes e estimulando o desenvolvimento de soluções alinhadas às necessidades sociais e ambientais do país.
✅ Objetivos
Neste trabalho, pretendemos apresentar o desenvolvimento de um sistema educativo de monitoramento de energia com uso de inteligência artificial. Para isso, estabelecemos os seguintes objetivos:
- Construir um protótipo funcional utilizando a placa ESP32, um sensor de corrente SCT-013 e um display LCD para medir e exibir, em tempo real, o consumo elétrico de um equipamento doméstico.
- Desenvolver uma aplicação de inteligência artificial, por meio de algoritmos simples em Python, capaz de analisar os dados coletados e prever picos de consumo com base em padrões observados.
- Simular o funcionamento do sistema em ambiente educacional, utilizando uma lâmpada conectada a uma extensão elétrica, com o objetivo de representar de forma segura e didática o consumo típico de um aparelho em uma residência.
- Promover a conscientização sobre o uso racional da energia, demonstrando como tecnologias acessíveis e IA podem contribuir para a sustentabilidade e o aprendizado multidisciplinar em projetos de robótica educacional.
🧭 Justificativa
A razão do desenvolvimento deste experimento centra-se na necessidade de promover a conscientização sobre o uso racional da energia elétrica, principalmente entre jovens estudantes, ao mesmo tempo em que se introduz conceitos práticos de eletrônica, automação e inteligência artificial. A integração entre tecnologias acessíveis e IA pode incentivar soluções sustentáveis com impacto real na sociedade.
Em abril de 2025, o ministro de Minas e Energia, Alexandre Silveira, anunciou uma proposta de reforma no setor elétrico que pretende beneficiar até 60 milhões de brasileiros com isenção da conta de luz. A medida amplia o alcance da Tarifa Social de Energia Elétrica, incluindo famílias que consomem até 80 kWh por mês. Em suas palavras: “Estaremos fortalecendo e ampliando a Tarifa Social, que hoje é muito confusa. Vamos incluir quem consome até 80 kWh por mês.” A proposta deve ser enviada à Casa Civil e não exigirá recursos do Tesouro Nacional, sendo sustentada por ajustes internos no setor elétrico.
Dessa forma, o projeto EcoPower se alinha a uma política pública nacional, oferecendo uma solução educativa e replicável para o monitoramento do consumo elétrico, promovendo a formação de uma nova geração mais consciente sobre energia, sustentabilidade e tecnologia.
🔎 Definição do Objeto de Estudo
Entendemos o consumo de energia elétrica como a quantidade de energia utilizada por equipamentos eletroeletrônicos em determinado intervalo de tempo. Este trabalho foca na medição desse consumo por meio de um sensor de corrente do tipo clamp (SCT-013), capaz de realizar leituras sem a necessidade de cortes na fiação. Embora o objetivo final do projeto seja propor uma solução aplicável em residências ou empresas, a execução foi adaptada para fins educativos. Assim, a demonstração será feita em ambiente controlado, utilizando uma única lâmpada conectada a um cabo de extensão, simulando o consumo de um equipamento doméstico, o que garante segurança, clareza e viabilidade pedagógica.
🛠️ Metodologia
Para atingir os objetivos propostos, foram seguidas as etapas:
a) Montagem de um circuito utilizando a placa ESP32, um sensor de corrente SCT-013 e um display LCD I2C para leitura e exibição da corrente elétrica em tempo real;
b) Instalação do sensor de forma não invasiva na fase de um cabo de extensão ligado a uma lâmpada, representando, em menor escala, o consumo de um aparelho elétrico típico de residências;
c) Desenvolvimento do código-fonte para leitura do sensor e envio dos dados via Wi-Fi para um computador com Python, onde os dados são organizados em planilhas;
d) Treinamento de um modelo de inteligência artificial (regressão linear) que analisa o histórico de consumo e faz previsões de picos futuros;
e) Exibição de feedback automático no display ou em interface gráfica com sugestões para reduzir o consumo, de forma semelhante a um sistema real aplicado em casas ou empresas.
📊 Resultados
Os dados coletados apontam que é possível identificar padrões claros de consumo com base nos horários e nos tipos de aparelhos conectados. Como resultado parcial, destacamos a eficiência do modelo de IA em prever aumentos de carga com base em registros anteriores. As análises feitas até o momento permitem afirmar que o sistema pode ser adaptado para ambientes escolares ou domésticos como ferramenta educativa e de economia. A simulação com uma lâmpada permitiu validar o funcionamento dos sensores, a transmissão via rede sem fio e o processamento inteligente dos dados em tempo real.
✅ Conclusões
Em síntese, podemos afirmar que a junção da ESP32 com sensores simples e a aplicação de inteligência artificial em ambiente educacional torna-se uma poderosa ferramenta de ensino e conscientização. O projeto EcoPower demonstrou ser viável, funcional e com grande potencial de expansão, podendo ser adaptado para outras áreas como escolas públicas, feiras de ciências ou ações de sustentabilidade em comunidades. Além disso, oferece aos estudantes a oportunidade de experimentar a aplicação prática da robótica e da IA em contextos reais, promovendo a formação técnica e cidadã.
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