Os recursos terrestres e hídricos cada vez mais limitados estimularam o desenvolvimento da agricultura de precisão, que utiliza tecnologia de detecção remota para monitorizar dados ambientais do ar e do solo em tempo real para ajudar a optimizar o rendimento das colheitas.Maximizar a sustentabilidade de tais tecnologias é fundamental para gerir adequadamente o ambiente e reduzir custos.
Agora, num estudo publicado recentemente na revista Advanced Sustainable Systems, investigadores da Universidade de Osaka desenvolveram uma tecnologia sem fios de detecção da humidade do solo que é em grande parte biodegradável.Este trabalho é um marco importante na resolução de gargalos técnicos remanescentes na agricultura de precisão, como o descarte seguro de equipamentos sensores usados.
À medida que a população global continua a crescer, é essencial otimizar os rendimentos agrícolas e minimizar o uso da terra e da água.A agricultura de precisão visa dar resposta a estas necessidades contraditórias através da utilização de redes de sensores para recolher informações ambientais, para que os recursos possam ser alocados de forma adequada às terras agrícolas quando e onde forem necessários.
Drones e satélites podem coletar muitas informações, mas não são ideais para determinar a umidade do solo e os níveis de umidade.Para uma recolha de dados ideal, os dispositivos de medição de humidade devem ser instalados no solo com alta densidade.Se o sensor não for biodegradável, deverá ser recolhido no final da sua vida útil, o que pode ser trabalhoso e impraticável.Alcançar funcionalidade eletrônica e biodegradabilidade em uma tecnologia é o objetivo do trabalho atual.
“Nosso sistema inclui vários sensores, uma fonte de alimentação sem fio e uma câmera de imagem térmica para coletar e transmitir dados de detecção e localização”, explica Takaaki Kasuga, principal autor do estudo.“Os componentes do solo são em sua maioria ecologicamente corretos e consistem em nanopapel.substrato, revestimento protetor de cera natural, aquecedor de carbono e fio condutor de estanho.”
A tecnologia baseia-se no fato de que a eficiência da transferência de energia sem fio para o sensor corresponde à temperatura do aquecedor do sensor e à umidade do solo circundante.Por exemplo, ao otimizar a posição e o ângulo do sensor em solo liso, aumentar a umidade do solo de 5% para 30% reduz a eficiência de transmissão de ~46% para ~3%.A câmera de imagem térmica captura imagens da área para coletar simultaneamente a umidade do solo e dados de localização do sensor.No final da época de colheita, os sensores podem ser enterrados no solo para serem biodegradados.
“Obtivemos imagens com sucesso de áreas com umidade insuficiente do solo usando 12 sensores em um campo de demonstração de 0,4 x 0,6 metros”, disse Kasuga.“Como resultado, nosso sistema pode lidar com a alta densidade de sensores necessária para a agricultura de precisão.”
Este trabalho tem o potencial de otimizar a agricultura de precisão num mundo cada vez mais limitado em recursos.Maximizar a eficácia da tecnologia dos investigadores sob condições não ideais, tais como a má colocação de sensores e ângulos de inclinação em solos grosseiros e talvez outros indicadores do ambiente do solo para além dos níveis de humidade do solo, poderia levar a uma utilização generalizada da tecnologia pela agricultura global. comunidade.
Horário da postagem: 30 de abril de 2024