A agtech brasileira Model Works apresenta um modelo de drone agrícola capaz de superar três das principais limitações destes equipamentos nas atividades de pulverização de defensivos: autonomia de voo, capacidade de calda e velocidade.
O modelo híbrido concilia asas e rotores para garantir velocidade e precisão e utiliza combustível líquido para mais tempo no ar, além de um sistema de reabastecimento automático e programável.
Deste modo, o drone pode voar até por mais de uma hora, contra 10 ou 15 minutos dos drones tradicionais, bem como reabastecer rápida e autonomamente em caso de necessidade.
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Desenvolvido especialmente projetado para a pulverização de insumos agrícolas , o equipamento possui um gerador movido a combustível líquido e um inovador sistema de reabastecimento automatizado.
O drone tem cerca de 3 metros de envergadura, sem contar os rotores, e possui capacidade para 70 litros de defensivos, o maior do mercado.
Com muito mais autonomia e capacidade de calda, a aeronave pode realizar pulverização tanto em áreas extensas como em focos pontuais, poupando tempo e insumos, além de reduzir custos e impactos ambientais.
Melhor que tratores e aviões
Para desenvolver o conceito e os protótipos do novo drone e da plataforma de abastecimento, a Model Works, sediada em São Carlos, no interior paulista, contou com apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP, de acordo com o engenheiro Henrique Moritz, um dos sócios-fundadores da empresa.
"Nosso objetivo é resolver um problema importante para nosso cliente final, que é o produtor rural. Hoje, quase toda a pulverização agrícola é feita por tratores e aviões. Os dois métodos possuem vantagens, mas também apresentam sérias desvantagens que poderão ser superadas com o uso do drone", diz Moritz.
Segundo ele, o uso de aviões tem a vantagem de uma cobertura rápida de áreas muito extensas, mas não possibilita o controle preciso da operação e é preciso pulverizar a área toda com defensivos.
Drone já rivaliza com trator em escala de pulverização
Deste modo, os aviões pulverizadores tendem a representar desperdício dos insumos e alto impacto ambiental, além do custo elevado de cada voo.
"Os tratores, por outro lado, têm a vantagem de permitir uma aplicação localizada dos defensivos agrícolas. Como passam lentamente sobre a plantação, é possível pulverizar apenas as áreas necessárias, economizando insumos. Porém, o trator produz o amassamento da plantação, o que causa uma perda de produtividade da ordem de 4%, dependendo da máquina. Além disso, chuvas podem impedir a operação, por risco de atolamento do trator", explica.
O uso do drone, segundo Moritz, elimina as principais desvantagens dos dois métodos. É possível ter um controle total da velocidade de pulverização, sem amassar a plantação, espalhando os insumos de forma localizada e precisa ou em grandes extensões. Além disso, a operação pode ser feita independentemente das condições meteorológicas, com solo úmido.
Supera os drones chineses
Os fundadores da empresa, Henrique Moritz e Carlos Alfredo Moritz, ambos formados em engenharia mecânica na Universidade de São Paulo (USP) em São Carlos, pertencem a uma família que atua no agronegócio há várias gerações.
De acordo com Henrique, o contato próximo com os produtores rurais facilitou a identificação de problemas recorrentes nas plantações.
"Os drones têm uma aplicação muito útil no campo, que é o imageamento da lavoura com imagens multiespectrais, a fim de detectar focos de doenças, por exemplo. Mas faltava uma inovação que permitisse utilizá-lo para aplicar o defensivo nesses pontos precisos. Não havia no mercado uma aplicação adequada que pudesse levar a potencialidade do drone ao seu máximo", conta Moritz.
Os principais drones utilizados na lavoura são provenientes da China , de acordo com Moritz, e apesar de terem capacidade relativamente grande, podendo carregar cerca de 40 litros de defensivo, têm uma autonomia muito baixa. A bateria permite um voo de cerca de 10 minutos, o que complica e encarece a operação.
"Os drones convencionais não são competitivos como os modelos tradicionais de pulverização. Nossa proposta, então, foi inserir inovações para aproveitar toda a potencialidade do equipamento e, ao mesmo tempo, reduzir custos. Focamos em drones de grande capacidade, que utilizam um gerador à combustão a bordo, utilizando combustível líquido. Isso aumenta muito a autonomia e facilita o abastecimento", diz Moritz.
Segundo Moritz, a empresa optou por desenvolver o drone completo, utilizando tecnologia nacional, com poucos componentes importados sob medida. Tecnologia de ponta foi empregada na estrutura de fibra de carbono, a fim de obter um equipamento leve, mas com a robustez de uma máquina agrícola.
"Como o combustível líquido tem alta densidade energética, é preciso levar poucos litros para o voo. O combustível é usado para alimentar o gerador, que produz energia elétrica para o voo. No restante do funcionamento, é semelhante a um drone elétrico, mas a fonte de energia é o gerador, em vez de uma bateria", explica o engenheiro.
Versatilidade e autonomia
Com essa solução, a autonomia do drone tem grande flexibilidade, segundo ele. Se for preciso ficar no ar uma hora, por exemplo, leva-se mais combustível e menos defensivo. Por outro lado, se for necessário dispersar 70 litros de defensivo em poucos minutos, leva-se menos combustível.
Essa versatilidade é ainda potencializada pelo sistema de reabastecimento inovador, que é um dos principais desenvolvimentos tecnológicos do projeto.
"Buscamos desenvolver o sistema de reabastecimento de menor complexidade possível, para reduzir a chance de problemas", explica Moritz.
Trata-se de uma plataforma, semelhante a um heliponto, onde o drone pousa de forma muito precisa, guiado pelo referenciamento por GPS. Ali, os bocais se acoplam automaticamente ao drone. O sistema identifica o acoplamento e começa a bombear o combustível e o defensivo para dentro da aeronave.
"É uma plataforma muito versátil, que é acompanhada por um trailer e pode ser transportada de um local para outro, a fim de buscar o ponto mais favorável para a aplicação. Com ela, a pulverização fica totalmente automatizada e os operadores não precisam entrar em contato com o combustível, nem com o defensivo", afirma.
O sistema de controle do drone também foi desenvolvido pela Model Works e se baseia no mapeamento da área. O operador pode delimitar a área de pulverização por meio do software de controle do drone, identificando obstáculos, áreas que não podem ser pulverizadas – como áreas de mananciais e de preservação ambiental – com base em um mapeamento prévio.
Assim, o operador faz uma espécie de plano de voo e, a partir daí, o drone faz a operação de forma autônoma.
"Além de todo o impacto econômico do projeto, nossa solução tem também um impacto ambiental potencialmente enorme. A dispersão de defensivos em áreas vizinhas, contaminando mananciais e áreas protegidas, é evitada com precisão, graças ao sistema GPS. Os operadores ficam longe do equipamento, sem se exporem a riscos. Além disso, o drone pode ser movido a etanol, o que reduz as emissões de poluentes, eliminando também o problema ambiental do descarte de baterias", avalia Moritz.
Comercialização
O engenheiro estima que levará cerca de um ano, após o início do projeto PIPE Fase 2, para que o desenvolvimento do produto seja concluído e para que os primeiros contatos de comercialização sejam feitos. Além dos produtores rurais, um dos potenciais consumidores são as empresas especializadas em pulverização com drone.
"Todo o nosso plano de negócios se baseia em obter um custo final igual ou inferior ao dos métodos tradicionais de pulverização. Temos feito contatos com prestadores de serviço que utilizam drones e a receptividade tem sido muito grande. O pessoal se empolga com a inovação que a solução possibilita", afirma Moritz.