Desenvolvimento de um sistema de pulverização por meio de drones economicamente viável e capaz de competir com os métodos de aplicação tradicionais

• Processo: 20/05736-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Projetos de Máquinas
• Pesquisador responsável: Henrique Moritz
• Beneficiário: Henrique Moritz
• Empresa: ModelWorks Engenharia Ltda. - ME
• CNAE: Cultivo de soja ; Atividades técnicas relacionadas à arquitetura e engenharia ; Testes e análises técnicas
• Município: São Carlos
• Pesquisadores principais: Carlos Alfredo Moritz
• Auxílio(s) vinculado(s): 22/08520-2 - Desenvolvimento de um sistema de pulverização por meio de drones economicamente viável e capaz de competir com os métodos de aplicação tradicionais, AP.PIPE
• Assunto(s): Agricultura de precisão Veículos aéreos não tripulados Aeronaves agrícolas Pulverizadores Imageamento Insumos agrícolas Fitopatologia Doenças de plantas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura de precisão | Drones | Pulverização | Pulverização eletrostática | Pulverização em taxa variável | Sistema de pulverização | Drones agrícolas

Resumo

O projeto em questão objetiva o desenvolvimento de um drone de aplicação agrícola capaz de aplicar a custos abaixo de R$10/ha e aplicar produtos a taxas variáveis, mediante planejamento prévio, permitindo eventuais aplicações apenas em focos necessários, poupando até 80% de insumos e tempo. O uso de imageamento, tanto visual, como multiespectral, na agricultura nacional possibilita a identificação de patologias de forma prematura como também o foco das mesmas. Infelizmente as máquinas terrestres de aplicação agrícola, bem como os aviões, não possuem a devida capacidade de aplicar defensivos apenas em pequenos focos de problema, forçando os agricultores a aplicação de forma generalizada. Algumas máquinas terrestres mais avançadas até conseguem variar o fluxo, no entanto devido seu grande porte, não tem capacidade de aplicação em focos pequenos (a exemplo de ervas invasoras) e mesmo que tivessem, seu deslocamento sobre a cultura é lento, caro e provoca danos por amassamento na cultura. Um drone com capacidade de atacar focos pontuais e também aplicar de forma generalizada a custos ao redor de R$7,00/ha tem grande potencial de redução de insumos, custos e impactos ambientais de culturas, pois a consequente redução de produtos químicos aplicados seria um forte ganho ambiental e financeiro aos produtores. Outras importantes vantagens do uso de drone para aplicação com custo aceitável são: - Possibilidade do uso em propriedades menores, inviáveis ao uso de aviões e/ou máquinas de grande porte, obrigando os agricultores a usar máquinas muito pequenas, onde o risco de contaminação do operador é elevado e o controle de aplicação muito precário; - Permite o uso no período noturno, onde as condições são mais favoráveis, permitindo a redução da concentração de produto, permitindo óbvios ganhos ambientais e econômicos; - Possibilidade de aplicação com deriva mínima de produto, mesmo em condições desfavoráveis, permitindo a correta aplicação na bordadura dos talhões agrícolas; Existe um grande número de iniciativas deste tipo, pois as vantagens do uso de drones em aplicações são substanciais, no entanto a quase totalidade das iniciativas resultam em drones pequenos e caros para o mercado. A ModelWorks focou seu esforço na redução de custo de aplicação através de várias rotas inovadoras, incluindo uma rota já patenteada pela empresa: - Redução do tempo de reabastecimento e de pessoal necessário a operação, através de uma estação de reabastecimento automático (Patente BR102017018641-5 A2, anexa ao projeto); - Definição de tamanho mínimo que fosse capaz de atingir custos baixos (maior que 80 kg de capacidade); - Uso de gerador de energia a bordo (Unidade de Potência Auxiliar) e não baterias; - Uso de barras de pulverização longas para obtenção de faixas mais largas; - Uso de atomizadores rotativos com carga eletrostática (Melhor qualidade e distribuição de gotas sobre as folhas e menor deriva). O uso de drones que possibilitem a redução da ordem de 40% em média de insumos tem potencial de poupar a agricultura nacional da ordem de bilhões de reais anuais, pois os insumos de controle de patologias são atualmente um dos maiores custos para agricultura nacional. (AU)