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Inteligência artificial estima pegada de carbono em lavouras

Plataforma AGLIBS da Embrapa e parceira integra softwares e sensores, que permitem a digitalização do solo e das atividades agrícolas.

Por Janaina Honorato
Publicado em 25/04/2023 às 17:39
Equipamento avalia a composição química do solo por meio de tecnologia a laser LIBS.

Equipamento avalia a composição química do solo por meio de tecnologia a laser LIBS. Foto: Divulgação Agrorobótica/Embrapa

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A Plataforma de Inteligência Artificial (IA) AGLIBS, integra diferentes softwares e sensores, que permitem a digitalização do solo e das atividades agrícolas, estimando inclusive pegada de carbono das lavouras.

A inovação que foi desenvolvida pela Embrapa Instrumentação (SP) em parceria com sua agfintech Agrorobótica, viabiliza o acesso à agricultura de precisão e à comercialização de crédito de carbono no mercado voluntário internacional.

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Cientistas brasileiros desenvolveram uma embalagem inteligente que muda de cor à medida que o alimento se degrada. O projeto foi conduzido por pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP), em colaboração com a Embrapa Agroindústria de Alimentos (RJ) e a Universidade de Illinois, em Chicago (EUA). A base da inovação são pigmentos naturais extraídos do repolho roxo. Embalagem inteligente A técnica utilizada, chamada de fiação por sopro em solução, permitiu a produção de mantas compostas por nanofibras com propriedades sensíveis à deterioração dos alimentos. Essa embalagem interativa reage quimicamente às substâncias emitidas pelo alimento em decomposição, alterando sua cor em tempo real. Em testes com filé de merluza, a manta apresentou excelente desempenho, mudando de roxo para azul conforme o peixe perdia a qualidade. Nos primeiros estágios, a embalagem mantinha a coloração roxa, indicando um produto ainda fresco. Após um dia, essa tonalidade começou a desbotar. Em 48 horas, surgiram tons azul-acinzentados, e, ao final de 72 horas, o azul predominante apontava para a deterioração completa do peixe, tudo isso sem a necessidade de abrir a embalagem. Segundo os especialistas da Embrapa, essas mantas de nanofibras funcionam como sensores visuais, capazes de indicar, com precisão, o frescor de peixes e frutos do mar. No entanto, os pesquisadores ressaltam que ainda é preciso ampliar os testes para outras espécies e produtos alimentícios.  Eletrofiação A técnica de fiação por sopro em solução (SBS, do inglês Solution Blow Spinning), empregada no estudo, surgiu em 2009 a partir de uma parceria entre a Universidade Federal da Paraíba (UFPB), a Embrapa Instrumentação e o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA). Diferentemente da eletrofiação, que é mais demorada, cara e limitada em termos de produção, a SBS forma nanofibras em até duas horas sem necessidade de altas voltagens. As nanofibras geradas têm dimensão inferior a um milésimo de milímetro e podem compor materiais semelhantes a tecidos. A pesquisa, supervisionada pelo cientista Luiz Henrique Capparelli Mattoso, também contou com participação da Universidade de Illinois. Durante o desenvolvimento, foram utilizados pigmentos conhecidos como antocianinas, substâncias naturais encontradas em vegetais, flores e frutas que apresentam cores variadas e reagem às mudanças de pH. Extraídas de resíduos de repolho roxo, as antocianinas demonstraram ser ótimos indicadores de deterioração. No total, mais de dez pigmentos vegetais foram testados. Ao serem integradas ao polímero biodegradável policaprolactona, as antocianinas mostraram excelente capacidade de detectar alterações químicas associadas à degradação do peixe. O pesquisador Josemar Gonçalves de Oliveira Filho, responsável pelo desenvolvimento da manta em seu pós-doutorado, destaca o potencial de ampliar o uso dessa tecnologia para outras embalagens alimentares. Segundo ele, embora haja registros de estudos com antocianinas em materiais inteligentes, seu uso em nanofibras ainda é pouco explorado.

Tecnologia brasileira cria embalagem inteligente que muda de cor ao detectar alimento estragado

Ferramenta deve identificar áreas prioritárias para recuperação ambiental

Ferramenta deve identificar áreas prioritárias para recuperação ambiental

A tecnologia mede, reporta, verifica e comercializa o carbono na agricultura, ao mesmo tempo em que faz a gestão da fertilidade do solo e nutrição das plantas, para o gerenciamento de indicadores de sustentabilidade e produtividade agrícola.

Plataforma AGLIBS da Embrapa e parceira integra softwares e sensores que digitalizam o solo.
Plataforma AGLIBS da Embrapa e parceira integra softwares e sensores que digitalizam o solo. Foto: Reprodução Agrorobótica/Embrapa

Lançamento da Inteligência Artificial AGLIBS

A IA AGLIBS será lançada no aniversário de 50 anos da Embrapa, comemorado no dia 26 de abril, em Brasília (DF) e no estande da Embrapa durante a 28ª edição da Feira Internacional de Tecnologia Agrícola em Ação (Agrishow), que vai acontecer de 1º a 5 de maio, em Ribeirão Preto (SP).

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Característica da AGLIBS

A plataforma foi desenvolvida alinhada a critérios científicos internacionais com base na tecnologia LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), a mesma técnica que a agência espacial norte-americana (Nasa) embarcou nos robôs para avaliação do solo do Planeta Marte.

No segundo semestre de 2022, a tecnologia LIBS foi aprovada pela certificadora americana Verra, que gerencia o Programa Verified Carbon Standard (VCS), o principal projeto voluntário de mercados de carbono do mundo.

Segundo a pesquisadora da Embrapa Débora Milori, que coordena o Laboratório Nacional de Agrofotônica (Lanaf), a LIBS é uma técnica espectro analítica rápida, reprodutível e limpa.

“Ela usa pulsos laser de alta energia para criar um microplasma na superfície da amostra, e assim, determinar a sua composição química. Por ser uma técnica analítica direta, ela pode ser aplicada a uma grande variedade de amostras em diferentes estados físicos da matéria”, explica.

Ela afirma que na agricultura, o LIBS permite analisar a composição química de solos sem um grande preparo de amostras e qualquer geração de resíduos químicos. Por isso, o uso do LIBS na agricultura e meio ambiente é inovador e sustentável.

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Tecnologia mede carbono do solo, textura, densidade, pH, macro e micronutrientes.
Tecnologia mede carbono do solo, textura, densidade, pH, macro e micronutrientes. Foto: Divulgação Agrorobótica/Embrapa

A análise de solo da IA

De acordo com o CEO da Agrorobótica, Fábio Angelis, a tecnologia faz análises de 22 parâmetros do solo e seus hardware e software estão em fase de patenteamento. São medidos: carbono quantitativo e qualitativo dos solos, textura (teores de areia, silte e argila), estoque de carbono no solo (t/ha), densidade do solo, pH, macro e micronutrientes, de forma rápida, econômica e precisa, sem gerar resíduos químicos.

“É diferente dos métodos de análise de solos convencionais que utilizam vários reagentes químicos para extrair esses nutrientes do solo e usam mais de dez métodos de medidas diferentes para obter a mesma informação que o LIBS mensura com um único tiro laser”, compara Angelis.

Capacidade de análise de solo

A tecnologia é capaz de analisar mais de 1,2 mil amostras de solo diariamente, enquanto laboratórios tradicionais realizam em média de 800 a 900 amostras mensalmente. Nos últimos 12 meses, a plataforma AGLIBS analisou amostras de solo de culturas de café, soja, milho algodão, pasto degradado, sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) e integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) de 75 pequenos, médios e grandes produtores rurais, sendo 600 mil hectares mapeados, de 17 estados brasileiros.

Como vai funcionar

A empresa aposta em um modelo de prestação de serviços, oferecendo consultoria aos agricultores que fazem adesão ao programa de carbono. Os serviços têm início com o envio do Cadastro Ambiental Rural (CAR) da propriedade sobre o qual todo o planejamento amostral estratégico do projeto é realizado.

Com o relatório analítico AGLIBS, mapas de recomendação agronômica são elaborados e o agricultor pode acessá-los por meio da plataforma digital da IA com usuário e senha específicos. Dados que vão auxiliá-lo na sua tomada de decisão com práticas sustentáveis, alinhadas a metas de neutralidade de carbono e aumento na sua produtividade agrícola.

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Tags: embrapainteligência artificiallavouraspegada de carbonotecnologia

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