Pesquisadores do Ifal desenvolvem robô sustentável para despoluição de praias

Resíduos de lixo orgânico e inorgânico. Animais mortos. E óleo, muito óleo. As praias do litoral alagoano têm dividido a beleza pela qual são conhecidas no Brasil e no mundo com problemas sérios de poluição e degradação ambiental. O episódio mais recente do acúmulo de manchas de óleo na costa brasileira, que só em Alagoas já atinge 30 pontos do litoral, reforçou o alerta não somente para ações de educação e preservação ambiental como para soluções urgentes e possíveis em casos de desastre ambiental. Cerca de 430 toneladas de petróleo e areia contaminadas foram retiradas de praias alagoanas, sendo a maior parte retirada manualmente por mutirões organizados pela população.

Em casos como este, a ciência pode ajudar com soluções sustentáveis, inteligentes e muito eficazes. O uso de tecnologia e inovação aliada à preservação ambiental levou um grupo de pesquisadores do Instituto Federal de Alagoas – Ifal a desenvolver um robô que pode substituir os tradicionais tratores utilizados pelo poder público no processo de despoluição de praias: é o robô Maria Farinha, desenvolvido pelo Grupo de Pesquisa em Redes Inteligentes - GPRI do curso de Eletrotécnica do Ifal Campus Maceió, que pode revolucionar o trabalho de despoluição de praias de maneira eficiente.

O projeto Maria Farinha surgiu da observação do processo tradicional de limpeza das praias, principalmente na orla de Maceió, entre a região da Pajuçara, Ponta Verde e Jatiúca. “O que observamos foi um mecanismo pesado de limpeza com o uso de tratores caros e que causam impacto ambiental forte e a sedimentação do terreno da praia, além de insuficientes para uma limpeza efetiva, principalmente em casos urgentes como o do excesso de resíduos”, constata o professor de Eletrotécnica do Ifal Maceió Marcelo de Assis, pesquisador do GPRI e coordenador do projeto Maria Farinha.

Em parceria com o professor e coorientador da pesquisa André Canuto e com o estudante Jedson Viturino dos Santos, ambos do curso de Eletrotécnica do Ifal Maceió, Marcelo de Assis pensou numa solução inovadora para a despoluição de praias que fosse viável tecnicamente e que oferecesse maior eficiência na limpeza das praias. Utilizando-se de conhecimentos de robótica, computação embarcada e a expertise do Ifal em soluções de gerenciamento energético, o grupo criou um mecanismo autônomo para limpeza mais eficiente do que o trator e sem impactos ao meio ambiente: Daí surgiu o equipamento chamado Maria Farinha, uma solução inovadora e comprometida com a sustentabilidade.

O robô Maria Farinha tem um sistema de autossuficiência energética: ele usa placas solares e aerogeradores planos, o que garante que o funcionamento com energia solar e eólica suficiente, sem a necessidade de estar plugado em alguma tomada ou fontes de energia tradicionais. O robô “alimenta-se” de energia solar e eólica durante algumas horas e a transmite para os motores elétricos, permitindo sua movimentação e funcionamento. A coleta automática de lixo baseia-se nos movimentos do robô, composto de chassi, rodas leves, conectadas e vazadas e engrenagens em alumínio naval com solda TIG, e em um sistema mecânico de varredura com uma estrutura resistente adequada. A armazenagem do lixo é feita em um contêiner removível.

Outra inovação do robô Maria Farinha reside na sua capacidade de ser um veículo autônomo com inteligência embarcada: existe uma central de processamento imersa no equipamento e composta por um sistema de sensores infravermelhos para detecção de obstáculos durante o processo de coleta de resíduos, além de câmeras embutidas para supervisão remota, sistema GPS para posicionamento da máquina, sistema Wi-fi para conexão com um servidor central e protocolo TCP-IP para conexão remota com os centros de supervisão. Este conjunto de tecnologias integradas processa as informações usando algoritmos de inteligência artificial capazes de redefinir rotas a serem percorridas pelo robô, reconhecer ciclos marinhos e identificar e diferenciar o material que está no chão da praia.

A inteligência embarcada do robô também está relacionada a um sistema de sensoriamento remoto para captação de informações sobre o meio ambiente como: nível da maré, condições climáticas e temperatura, condições de vida marinha e o monitoramento do nível de limpeza da praia, incluindo a transmissão de imagens em tempo real. As imagens e informações obtidas são transmitidas via Internet para computadores de uma central de monitoramento, que armazena os dados captados pelo Maria Farinha, permitindo novas reprogramações e ajustes no equipamento, e redefinição na rota de coleta do lixo, caso necessários.

APRENDIZADO

Estudar as tecnologias integradas que projetaram o robô Maria Farinha foi um desafio para o estudante Jedson Viturino dos Santos, do curso de Eletrotécnica. “Esta pesquisa me fez sair da minha zona de conforto para buscar conhecimento em outras áreas”, avalia o aluno, que realizou pesquisas interdisciplinares nas áreas de Mecânica, Eletrônica e Informática para avançar no projeto. “Também me fez entender melhor sobre a importância do trabalho em equipe e do potencial incrível que temos para produzir Ciência aqui no Instituto”, observa Jedson. O projeto Maria Farinha foi premiado na edição de 2018 da competição de ideias inovadoras AvantIF, em Santana do Ipanema, e na Mostra Nacional de Robótica, em João Pessoa.

PROTÓTIPO

O projeto do robô Maria Farinha foi apresentado em 2018, anda na gestão anterior da Secretaria de Estado da Ciência, da Tecnologia e Inovação – SECTI. O projeto também chegou ao conhecimento da Secretaria Municipal de Turismo de Maceió e do setor hoteleiro. Os desenvolvedores da pesquisa buscam parceiros e interessados que possam investir e viabilizar o primeiro protótipo real do Maria Farinha, capaz de executar tarefas e demonstrar suas potencialidades. Atualmente, o robô existe em um protótipo digital, aperfeiçoado à medida em que o grupo avança no estudo da incorporação de inteligência artificial ao sistema de autocontrole do equipamento.

Para que o robô de fato seja construído, é necessário um investimento médio de R$800 mil nos processos de usinagem e tecnologia e na mecânica do protótipo, cujo tamanho proposto é de 1m^3. De acordo com o pesquisador Marcelo de Assis, o custo é razoável se comparável ao investimento público nos tratores tradicionais, que custam em média R$ 1 milhão cada.

A atual secretária de Estado da Ciência, Tecnologia e Inovação Cecília Lima Herrmann Rocha demonstrou-se favorável ao projeto e informou sobre o interesse da Secretaria em uma reunião técnica com o grupo de pesquisadores do Ifal para melhor conhecimento sobre o projeto e discussão de possíveis fomentos, como os disponibilizados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas - Fapeal.

A equipe técnica da SECTI destaca ainda que ideias inovadoras como a do projeto Maria Farinha podem enquadrar-se num dos editais voltados ao desenvolvimento tecnológico e lançados no mês de outubro pelo Governo do Estado. Além disso, a apresentação da ideia em eventos científicos como a Semana de Ciência e Tecnologia (evento para a apresentação de projetos científicos) e o DemoDay (evento para aceleração de Startups em tecnologia), realizados anualmente em Alagoas, podem acelerar o processo de “networking” com possíveis investidores e aumentar a visibilidade do projeto para a adesão de recursos.