29 de abril de 2024
O pedido de um produtor de café no centro-sul de Minas Gerais foi a motivação para pesquisadores de uma empresa que desenvolve aeronaves para o agronegócio criarem uma aeronave de decolagem e aterrissagem vertical (VTOL, da sigla em inglês de vertical take-off and landing) para esse segmento agrícola. A demanda do cafeicultor, que via os frutos crescerem em encostas e buscava mais produtividade na pulverização das lavouras, animou os pesquisadores da empresa a encontrar uma solução para esse problema.
Segundo Marcus Prianti, cofundador da empresa Dallas Autonomus, startup apoiada pelo PIPE-FAPESP, o produtor de café relatava que tinha de pulverizar a plantação antes do nascer do sol, para garantir melhor aproveitamento e evitar o impacto direto dos raios solares. A complexidade da topografia da região também dificulta o emprego eficiente de ferramentas de pulverização comuns na agricultura, como o pulverizador autopropelido. “O terreno é muito íngreme e, às vezes, o trator não consegue fazer o trabalho”, afirma Prianti.
A aviação agrícola, por sua vez, não é adequada para áreas de topografia complexa. Sobram, então, os drones. “Eles fazem o trabalho, mas têm limitações de capacidade de carga e autonomia de bateria”, pondera Prianti. “Se o dispositivo carrega 40 ou 50 quilos de carga, por exemplo, a bateria pode acabar antes de concluir a dispersão. Dessa forma, em áreas extensas e complexas, é inviável fazer um trabalho contínuo com eles”, avalia.
Com base nessas constatações, Prianti e seu sócio, Paulo Pinheiro — piloto privado de avião e piloto comercial de helicóptero, respectivamente — desenvolveram um helicóptero autônomo para a tarefa. Com comprimento de quase 6 metros (maior que uma caminhonete de porte grande) e barra de pulverização de 5 metros, o veículo deve conseguir cobertura superior a cada passagem. A expectativa é que ele leve pelo menos 100 quilos de carga e voe por mais de uma hora com peso máximo.
Prianti destaca que o equipamento em desenvolvimento é bastante robusto. “Preciso levar essa aeronave para a fazenda e tenho de garantir que ela não seja frágil”, aponta. “O fazendeiro está acostumado com máquinas e ferramentas robustas e resistentes. Queremos oferecer a ele o trator do ar”, compara.
Componentes de aviação profissional
Segundo Prianti, os sistemas eletrônicos escolhidos para a aeronave são importados. Com certificação aeronáutica, eles são de uso profissional em veículos aéreos não tripulados (VANTs) de grande porte. A propulsão a combustão escolhida é adequada para aviação experimental e pode utilizar etanol ou gasolina comum – o que facilita a logística e a operação em locais remotos e áreas isoladas. Sem contar que o motor a combustão é mais familiar para o produtor: basta colocar gasolina para fazê-lo trabalhar.
Além disso, tem alimentação elétrica por meio de alternador e baterias de polímero de lítio de alta capacidade e autonomia — esses componentes são dedicados à eletrônica embarcada do equipamento.
Na avaliação de Prianti, a opção por sistemas profissionais já certificados vai tornar a homologação mais ágil na Agência Nacional de Aviação Civil (Anac) e na Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel). “Aplicamos tecnologias já maduras de comunicação e navegação em um equipamento que nós mesmos projetamos. Isso melhora a confiabilidade e a segurança de voo”, explica.
A empresa está instalada na região de São José dos Campos e tem colaboração, por exemplo, com o Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA). Atualmente, a aeronave está entre a prova de conceito e o produto mínimo viável (MVP). A previsão é que o equipamento comece os testes de voo entre julho e agosto deste ano.
Nos testes de estresse, pode haver a necessidade de substituição de peças. “Não sabemos qual vai ser a resposta dos componentes quando a aeronave passar por esses testes nem quantas vezes o sistema terá de ser desmontado, recalculado e remontado”, detalha Prianti. “A ideia é, ao longo deste ano, corrigir as possíveis falhas e fazer os ajustes necessários.”
Outro aspecto do projeto é o desenvolvimento de caldas específicas para o equipamento em parceria com o produtor para obter melhor resultado final na aplicação. “É comum que o fazendeiro esteja acostumado a pulverizar com um determinado produto, mas ao usá-lo no drone não obtenha resultado adequado. Isso ocorre porque aquele líquido não foi feito para pulverização aérea nas condições de densidade, velocidade e deslocamento de ar da aeronave em que foi usado.”
Mais oportunidades
Nesse segmento, é importante combinar capacidade de carga e autonomia de voo. “Não adianta carregar 100 quilos, mas voar 15 minutos e esse tempo não ser suficiente para fazer o trabalho”, explica Prianti. “É melhor levar 50 quilos e voar 50 minutos, por exemplo, enquanto varia a velocidade de dispersão. Por isso, queremos ter a melhor combinação do mercado entre tempo de voo e capacidade de carga.”
No decorrer da pesquisa, que tem o apoio do programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP, a equipe descobriu outras oportunidades de uso do helicóptero. “Uma delas é a pulverização em florestas: um drone elétrico tem certa limitação, por exemplo, para chegar até um ponto específico de uma floresta, executar a dispersão [de líquidos ou sólidos] e retornar. A bateria é um limitador de tempo de voo, especialmente se o equipamento estiver com carga.”
A escolha de um helicóptero tem outro aspecto interessante: o efeito downwash. Nesse processo, o ar é jogado para baixo e há menor desvio das gotas, uma vez que a velocidade dessa aeronave é menor do que a de um avião. “Em velocidades mais baixas, as gotas quebram menos e, como o vento tende a carregar as partículas mais finas, a deriva diminui, o que reduz o desperdício.”
Além dos cafezais, a aeronave desenvolvida poderá ser usada em lavouras de cana-de-açúcar, soja, laranja e outras. “Às vezes, não é possível utilizar aviação agrícola porque há limitações: pode haver dificuldades meteorológicas, por exemplo, ou não haver uma pista para pouso da aeronave.”
O VTOL, por sua vez, faz decolagem e pouso verticais e não requer pista para isso. “O espaço necessário para esse processo é relativamente pequeno, o que dá flexibilidade de uso”, afirma Prianti. “Estamos desenvolvendo uma plataforma bem flexível. Na restauração de florestas, por exemplo, podem ser usados drones, mas isso é inviável em áreas muito grandes. Nosso helicóptero vai poder chegar a áreas restritas ou de difícil acesso de forma autônoma e com grande capacidade de carga, o que garante maior cobertura.”
E não é só isso: a equipe avalia que a plataforma pode ter múltiplas aplicações. “Com boa autonomia de voo e alta capacidade de carga, é possível transportar ferramentas, apagar incêndios, levar vacinas a lugares remotos e assim por diante. Ou seja, não ficamos restritos ao segmento agrícola. Além disso, como o helicóptero é autônomo, não há um piloto em risco.”
De acordo com Prianti, existe um tamanho mínimo para as propriedades que vão se beneficiar do uso da aeronave. “Pelo porte do nosso equipamento, nos interessam propriedades a partir de 100 hectares. Nesse segmento, o drone elétrico não consegue atender e, a depender da região e da topografia, a aviação agrícola também não — isso faz o produtor ficar sem alternativa para pulverização aérea eficiente”, diz. “Para propriedades menores, por outro lado, é mais viável usar o drone elétrico.”
A próxima etapa do projeto é a da estruturação operacional. A ideia não é colocar o equipamento à venda, mas ter bases perto de grandes centros de operação. “No sul de Minas Gerais, por exemplo, há muita demanda para as plantações de café”, aponta. “Queremos oferecer um serviço para atender às necessidades do agronegócio.”
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