USP desenvolve aeronave capaz de medir gás carbônico e metano no ar

Os órgãos de prevenção e combate a incêndios florestais de São Carlos, no interior paulista, poderão contar, em breve, com uma ajuda para detectar mais rapidamente focos de queimadas e combatê-los antes que tomem maiores proporções e não possam ser debelados. Pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP estão desenvolvendo drones dotados de sensores de gases, combinados com sistemas de inteligência artificial, para detectar incêndios florestais.

“Já temos interação com a Defesa Civil, a Prefeitura e a Secretaria de Meio Ambiente de São Carlos e submetemos uma proposta para avaliar o uso dos drones que estamos desenvolvendo para identificar focos de incêndio no munícipio”, disse à Agência Fapesp Glauco Augusto de Paula Caurin, professor da EESC e coordenador do projeto que foi apresentado no dia 11 de junho durante a sessão de aeronáutica da Fapesp Week França, que aconteceu na capital da região da Occitânia, no sul da França.

Os drones possuem pequenos sensores de baixo custo, desenvolvidos pelos pesquisadores, que são capazes de detectar de modo seletivo e medir continuamente as concentrações na atmosfera de gás carbônico e o metano, além de outros parâmetros, como a temperatura e a umidade, a partir do ar que flui dentro da aeronave. “Realizamos diversos ajustes para integrar sensores de gases específicos, que funcionam em conjunto como um nariz eletrônico”, detalhou Caurin.

Os dados de concentração de gases coletados pelos sensores são então analisados por sistemas de inteligência artificial, que permitem identificar suas fontes de emissão. Dessa forma, é possível detectar em um ambiente durante o sobrevoo dos drones a presença de gás carbônico e gases traços, como o metano, que são liberados durante uma queimada.

“Os drones permitem detectar muito mais rapidamente focos de incêndio florestais em comparação com os satélites, por exemplo. Dessa forma, é possível que as autoridades possam agir de forma mais ágil para controlá-los”, avaliou Caurin.

Monitoramento de emissão de GEE

Por meio de um projeto apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) no âmbito do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), financiado pela fundação em parceria com a Shell, os pesquisadores avaliaram nos últimos anos o uso de drones para o monitoramento de gases de efeito estufa (GEE).

Os resultados dos testes indicaram que os drones são eficientes e podem ser uma alternativa mais barata em comparação com os métodos usados hoje para essa finalidade, como satélites, aviões de pesquisa e torres de observação, afirmou o pesquisador. “Os drones podem ser uma alternativa a esses métodos”, disse Caurin.

Em vez de realizar um único voo para coleta de dados por meio de um avião de pesquisa, é possível fazer diversos sobrevoos com drones, comparou o pesquisador. Também é possível delimitar melhor um local de interesse de coleta de dados em comparação aos satélites, que passam e rastreiam uma determinada área a cada dois dias, por exemplo.

Outra vantagem do uso de drones em comparação com esses métodos é a possibilidade de variar a altura para a coleta de dados. “Por meio da coleta de dados de gases de efeito estufa com drones, em vez de uma média de gás carbônico ou de metano em uma superfície, é possível obter o volume de distribuição desses gases em uma determinada região”, afirmou.

“Hoje, mesmo com o uso dos melhores satélites não conseguimos obter essa informação volumétrica. Com os drones, a coleta de dados de gases de efeito estufa deixa de ser uma superfície ou mapa da região e passa a ser uma informação volumétrica”, explicou.

De acordo com o pesquisador, a despeito de apresentarem ótimo desempenho, os drones comerciais existentes hoje são capazes de voar entre 15 minutos e meia hora. Por isso, ainda são inviáveis para sobrevoar grandes áreas, como a de florestas. Por meio de projetos de pesquisa em aerodinâmica, o grupo pretende tornar os equipamentos mais eficientes, capazes de voar por mais tempo e cobrir áreas maiores.

Para validar o uso dos drones para coletar dados de GEE, os pesquisadores realizaram testes no entorno do campus da USP, em São Carlos, situado entre uma região de transição entre a Mata Atlântica e o Cerrado. “No futuro, com um equipamento mais apto, pretendemos fazer missões na Amazônia”, diz Caurin.