Pesquisa em tecnologias habilitadoras gera soluções e empresas na agricultura

A agricultura, assim como outros setores da economia, está intensamente associada à revolução digital e aos seus impactos gerados nos processos de produção, que também incluem conectividade para o uso mais eficiente de insumos e a geração, avaliação e otimização de sistemas integrados de produção, mais sustentáveis. A automação para os novos desafios da chamada agricultura digital tem sido um dos focos de atuação da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), que completará 50 anos no dia 26 de abril.

A busca por esses resultados envolve tecnologias avançadas como internet das coisas (IoT), sensores, veículos autônomos, robótica, computação em nuvem e big data; tecnologias 5G, realidade virtual, realidade aumentada, impressão 3D em alta resolução e uso de tecnologia blockchain. A agricultura digital se concretiza como ferramenta de gestão rural e de integração do produtor com o consumidor baseada em medidas confiáveis e robustas, papel fundamental da instrumentação.

A revolução que marca a agricultura hoje transformou também a história de um dos centros de pesquisa da Empresa: a Embrapa Instrumentação, localizado em São Carlos-SP, e que surgiu em 1984, como unidade de apoio à pesquisa. Formada inicialmente por físicos e engenheiros, teve uma missão bem definida logo na sua criação: realizar a manutenção dos equipamentos de toda a Empresa (a maioria importados), numa época na qual os fabricantes enviavam profissionais do exterior para efetuar os reparos, o que gerava custos elevados baseados em dólar. Com o passar dos anos, foram treinados profissionais das unidades da Empresa em todo o País, gerando economia de recursos financeiros. Posteriormente, passou a núcleo de pesquisa até se tornar um centro nacional.

Novas competências foram agregadas nas áreas de química, engenharia de materiais e de outras áreas das ciências exatas, aliadas ao conhecimento de agrônomos e veterinários, num caráter de atuação multidisciplinar. Trata-se de produzir inovações em instrumentos, sensores, metodologias e materiais, para contribuir com o aumento da produtividade e sustentabilidade do agronegócio.

Ao longo dos anos foram desenvolvidas soluções tecnológicas pautadas no conhecimento e rigor científico, alinhadas às necessidades do mercado, que atenderam diferentes cadeias produtivas, com impactos para produtores rurais, parceiros da iniciativa privada e consumidores.

Importância estratégica

O agronegócio passa por um momento de forte cobrança por produtividade e sustentabilidade ambiental. Portanto, é inevitável que empresas de insumos agrícolas (máquinas, sensores, fertilizantes, sementes etc), fazendas, cooperativas e a agroindústria estejam também em intensa transformação, com grande incorporação tecnológica em seus processos.

A Embrapa Instrumentação tem atuado fortemente em temas que resultaram na criação de três laboratórios nacionais multiusuários (dos nove existentes em todo o Brasil): Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), Laboratório de Referência Nacional em Agricultura de Precisão (Lanapre) e Laboratório Nacional de Agro-Fotônica (Lanaf).

O Centro de Pesquisa, localizado num pólo nacional de inovação, atua em sete das dez tecnologias habilitadoras elencadas pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação: nanotecnologia, fotônica, biotecnologia, materiais avançados, inteligência artificial, internet das coisas (IoT) e robótica.

Em função dessa característica, foi aprovada, no final de 2022, a criação da Unidade EMBRAPII ITECHAgro - “Integração de Tecnologias Habilitadoras no Agronegócio”, com a seguinte abrangência: materiais avançados e insumos nanotecnológicos e biotecnológicos para o agronegócio; sensores, equipamentos e metodologias fotônicas integradas a IoT para a agricultura de precisão e digital; tecnologias para controle de qualidade de produtos e automação integrados com inteligência artificial aplicados à agroindústria.

A unidade Embrapii ITECHAgro deverá ser um ponto de convergência entre as demandas, tanto de produtores que buscam na Embrapa soluções para inovar dentro de uma agricultura cada vez mais digital, preocupada com a segurança alimentar e com o meio ambiente, quanto também de indústrias à procuram de soluções para desenvolverem inovações para o agronegócio.

A expectativa é aumentar a atuação e fomentar spin-offs (empresas que surgem a partir de outra) e startups, trabalhar com deep techs (startups baseadas em tecnologias complexas) baseadas na aplicação e integração dessas tecnologias habilitadoras para tornar o agronegócio mais competitivo internacionalmente e atender aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU (ODS). Poderão ainda ser alavancadas parcerias com pequenas, médias e grandes empresas, nacionais e multinacionais, por meio da complementaridade de expertises e infraestrutura, para gerar produtos e processos competitivos e inovadores.

Tecnologias de impacto geradas pela Embrapa Instrumentação

• O Detector de Prenhez para Bovinos e Equinos por Ultrassom foi a primeira tecnologia licenciada, em 1989, com mais de seis mil aparelhos vendidos em todos os estados brasileiros e em 12 países da América Latina. O equipamento portátil e de custo acessível permite antecipar o diagnóstico da prenhez no campo, de forma rápida, com o uso do ultrassom, para o manejo adequado de vacas e éguas.

• A Fossa Séptica Biodigestora possui mais de 12 mil unidades instaladas em todo o território brasileiro por parceiros. Foi premiada pela Fundação Banco do Brasil e utilizada como referência em política pública no Programa Minha Casa, Minha Vida Rural, do governo federal. Trata o esgoto do vaso sanitário (a água com urina e fezes humanas), substituindo a chamada “fossa negra”. Não gera odores desagradáveis, evita a procriação de ratos, moscas e baratas, além de evitar a contaminação do solo e da água, com impacto na saúde humana. É de fácil instalação, custo acessível e ainda produz um efluente que pode ser utilizado no solo como fertilizante (recomendado para plantas perenes).

• O SpecFIT é um equipamento nacional, quase 50% mais barato do que os similares importados. É utilizado em larga escala pelas indústrias de extração de óleo de palma (dendê) localizadas no Pará e já está inserido em 23 mercados da América do Sul, América Central, Europa e sudeste Asiático. Realiza análises de alimentos (processados ou in natura) tais como frutas, carne bovina, azeite, vinho, de forma rápida e não destrutiva, com uso da Ressonância Magnética Nuclear. O SpecFIT HR100 é robusto, portátil, de fácil calibração, mínima manutenção e não necessita de mão de obra especializada.

• A Nanoemulsão de cera de carnaúba é destinada ao mercado de frutas e hortaliças e disponibilizada via contrato de licenciamento. Está sendo comercializada no Brasil e em países da América Latina, Europa e Ásia. A emulsão com partículas nanométricas (invisíveis ao olho humano) à base de cera de carnaúba, para revestimento de frutos de mesa (mamão, laranja, manga, tangerina, entre outros), pode prolongar a vida dos frutos de 10 a 15 dias em relação ao método convencional, auxilia na manutenção da qualidade e redução das perdas pós-colheita desses produtos. Atende às determinações da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa).

• O AGLIBS, pioneiro no Brasil, marca o início de uma inovação radical na análise de solos. Está disponível no mercado via licenciamento e já foi adotado em 17 Estados brasileiros. Permite analisar 1.200 amostras de solo por dia e gerar mapas de carbono, fertilidade, pH e textura dos solos no manejo de agricultura de precisão, com menor custo e tempo em relação às análises químicas e sem geração de resíduos. Está atualmente incluído numa plataforma de inteligência artificial para recomendações agronômicas de fertilidade do solo e manejos sustentáveis de carbono para os produtores rurais. O sistema utiliza o LIBS (um tipo de laser), a mesma técnica que a Nasa embarcou em robôs para avaliação do solo de Marte, e que recebeu certificação internacional em 2022.

Desafios em diferentes setores

Outros exemplos que marcam a trajetória da Embrapa Instrumentação, cujo impacto é precificado, estão ligados a parceiros institucionais em diferentes partes do Brasil. São eles:

• O Método alternativo para colheita do café em regiões montanhosas foi desenvolvido a partir de demanda feita pela Cooxupé (Cooperativa Regional de Cafeicultores em Guaxupé Ltda). Beneficiou cerca de 113 mil colhedores na safra de 2022 e gerou um impacto de R$ 2 bilhões na colheita com equipamentos costais para a derriça.

• O Diagnóstico de solos para controle de patógenos em algodão em Mato Grosso foi desenvolvido em parceria com o Instituto Matogrossense do Algodão (IMAmt). As recomendações geradas pela pesquisa e utilizadas pelos cotonicultores aumentaram a produtividade em cerca de 10%; para cada adotante estima-se que houve um ganho econômico de cerca de R$ 984,00 por hectare de algodão cultivado em 2022.

Além disso, a equipe do Centro de Pesquisa tem atuado nos últimos anos com tecnologias para diferentes cadeias produtivas. Confira abaixo exemplos, por setores:

• Aquicultura - Sonda Multiparâmetros para avaliação da qualidade da água;

• Frutas e Hortaliças - Sistema de rastreabilidade e monitoramento do grau de amadurecimento de frutos; Hidrogel nanocompósito (tomate e pimentão);

• Leite – SondaLeite;

• Café - CoffeeClass - Sistema inteligente para aferição da qualidade global no café torrado e moído;

• Uva - Vitivinicultura de precisão para a produção de vinhos de inverno na Região Sudeste;

• Soja - Classificação da qualidade de grãos de soja para o comércio internacional;

• Citros - Diagnóstico de Greening (HLB) em plantações de citros.