Tecnologia da Fapesp prevê escassez hídrica no campo e otimiza irrigação

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Startup paulista, com apoio da Fapesp, desenvolve plataforma que usa inteligência de dados para prever escassez hídrica e otimizar a irrigação agrícola.
FAPESP prevê disponibilidade hídrica de mananciais para apoiar decisões em cenários de chuvas irregulares (Imagem: divulgação/Spectrum)
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A rotina do produtor rural é marcada por decisões cruciais, e uma das mais desgastantes envolve a gestão da água. Antes mesmo de o sol nascer, muitos enfrentam o dilema de acionar ou não o sistema de irrigação, sem a certeza de que o rio terá vazão suficiente. Essa jornada, muitas vezes cega e solitária, consome tempo e recursos preciosos, com o risco constante de descobrir, tarde demais, que o manancial não suportará a demanda da lavoura.

escassez: cenário e impactos

Para transformar essa realidade, a startup paulista Spectrum, com o apoio fundamental do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da Fapesp, expandiu a aplicação de sua plataforma de internet das coisas (IoT). Batizada de PalmaFlex Total, a tecnologia promete revolucionar a forma como os agricultores antecipam e gerenciam a escassez hídrica no campo, oferecendo previsibilidade e eficiência.

Inovação no campo: a plataforma PalmaFlex Total

Lançada originalmente em 2019 para monitorar a umidade do solo, a plataforma PalmaFlex evoluiu sob a liderança de Adilson Chinatto e Cynthia Junqueira, engenheira eletricista com mestrado pelo Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA) e doutorado pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). A nova versão, PalmaFlex Total, vai além, transformando medições dispersas em informações acionáveis para o produtor.

O sistema integra sensores instalados diretamente no solo com uma comunicação de dados de longo alcance via rádio, capaz de cobrir extensas áreas de até 3 mil hectares. Modelos avançados de inteligência artificial processam esses dados para estimar a disponibilidade hídrica dos mananciais. Essa abordagem resulta em uma solução robusta, com baixo custo de manutenção e alta conectividade, mesmo em regiões remotas. Além da previsão de água, a plataforma monitora variáveis como vento, radiação solar, temperatura e até detecta falhas em motores de irrigação, oferecendo um panorama completo da operação.

O desafio dos mananciais e a precisão da previsão

Em grandes propriedades produtoras de grãos, a captação de água para irrigação frequentemente ocorre em afluentes de menor volume. Esses mananciais, que incluem córregos, riachos e rios, são particularmente vulneráveis à perda rápida de vazão durante os meses de estiagem, um período que varia conforme o regime pluviométrico de cada região. A maioria das fazendas utiliza o sistema de pivô central, que exige pressão constante na bomba para irrigar grandes áreas circulares.

A insuficiência de vazão pode levar o equipamento a não atingir a pressão mínima e, consequentemente, desligar automaticamente. Adilson Chinatto explica que isso representa mais do que um desperdício de tempo; uma irrigação irregular prejudica seriamente o desenvolvimento da lavoura. Em culturas sensíveis como soja e milho, falhas em momentos críticos podem comprometer a safra inteira, gerando perdas significativas para o agricultor. A ferramenta da Spectrum oferece uma previsão detalhada da vazão, indicando se há água suficiente para operar o sistema ou se é mais prudente aguardar, considerando, por exemplo, a previsão de chuvas nas cabeceiras da bacia hidrográfica.

Impacto direto na gestão e sustentabilidade hídrica

A capacidade preditiva do PalmaFlex Total influencia diretamente decisões estratégicas no campo. Os produtores podem determinar o momento ideal para ligar os pivôs, avaliar a viabilidade de investir em novos reservatórios, ajustar a janela de plantio ou até mesmo optar por culturas menos dependentes de irrigação. Cynthia Junqueira ressalta que essa é uma estratégia baseada em dados, similar à que os produtores já empregam para prever chuvas, mas agora aplicada à gestão hídrica.

A tecnologia também se baseia na análise de dados públicos de pluviometria da bacia hidrográfica a montante – a região superior que abastece o rio. Esses dados são cruzados com imagens de satélite e previsões meteorológicas. Como a área elevada dita o fluxo, o volume de chuvas registrado ali impacta diretamente a vazão a jusante, onde o sistema de captação está localizado, com dias de antecedência. Com isso, o sistema oferece uma previsibilidade de até 16 dias, permitindo que o produtor programe a irrigação com precisão. A expectativa é que esse horizonte seja ampliado com a evolução dos modelos. Esse conjunto de informações é crucial para calcular o balanço hídrico – a diferença entre a água que entra (chuvas/irrigação) e a que sai (evapotranspiração) –, essencial para um manejo preciso das culturas.

Junqueira enfatiza ainda a importância da ferramenta para a renovação da outorga, a autorização governamental para o uso da água, que é renovada a cada cinco anos. Dados históricos de vazão registrados no PalmaFlex Total fornecem evidências fundamentais para negociações sobre a disponibilidade hídrica real da propriedade. Além disso, a plataforma ajuda a qualificar a imagem da agricultura irrigada. Embora o setor seja frequentemente associado ao esgotamento hídrico, fazendas com práticas conservacionistas podem, na verdade, aumentar a infiltração e a recarga dos mananciais. Chinatto aponta que existem propriedades que, graças a essas técnicas, agem como verdadeiras geradoras de água. A plataforma permite documentar esse fenômeno, abrindo caminho para pleitear bonificações ambientais e reforçar a sustentabilidade do agronegócio.

Horizontes da tecnologia: do campo à cidade

O potencial da tecnologia desenvolvida pela Spectrum é vasto, especialmente em um cenário de crescentes mudanças climáticas. Adilson Chinatto observa que a distribuição das chuvas tornou-se mais irregular, com períodos de secas prolongadas intercalados por eventos extremos, tornando a gestão hídrica ainda mais crítica.

O projeto aponta para aplicações que vão além do setor agrícola. A mesma lógica de monitoramento e previsão pode ser utilizada pela Defesa Civil para acompanhar pequenos rios que cortam áreas urbanas, antecipando enchentes e emitindo alertas precoces à população. Assim, uma inovação pensada para garantir a segurança alimentar no campo se prepara para proteger também as comunidades urbanas, demonstrando a versatilidade e a relevância social da inteligência de dados aplicada à gestão da água.

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