O Governo do Pará monitora diariamente os casos de arboviroses nos 144 municípios do nosso estado e está de olho nos focos do mosquito. Não abra mão da prevenção você também. Com atitudes simples você evita água parada e protege todos ao seu redor. Fechado?
Mantenha sempre lixeiras tampadas
Limpe bem as calhas
Coloque areia no pratinho do vaso de plantas
Esvazie
garrafas PET, potes e vasos
Amarre bem os sacos de lixo
Mantenha a caixa d’água fechada
Guarde pneus em locais cobertos
Não acumule sucatas e entulhos
Editora Círios SS Ltda
CNPJ: 03.890.275/0001-36
Inscrição (Estadual): 15.220.848-8
Rua Timbiras, 1572A - Batista Campos
Fone: (91) 3083-0973 Fax: (91) 3223-0799
ISSN: 1677-6968
CEP: 66033-800 Belém-Pará-Brasil www.paramais.com.br revista@paramais.com.br
DIRETOR e PRODUTOR: Rodrigo Hühn; EDITOR: Ronaldo Gilberto Hühn; COMERCIAL: Alberto Rocha, Augusto Ribeiro, Rodrigo Silva, Rodrigo Hühn; DISTRIBUIÇÃO: Dirigida, Bancas de Revista; REDAÇÃO: Ronaldo G. Hühn; COLABORADORES*: COHAB, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST), Kátia Aguiar, Kevin Goeringe, Manuela Oliveira, Mark Huntington, Michael P. Conway, Owais Ali, Ronaldo Hühn, Sean Camarella, Victor Miranda, Universidade Federal do Acre ( Ufac ); FOTOGRAFIAS: Advanced Materials, Agência Pará, Aleksandar Malivuk/Shutterstock.com, Dasom Jeon, Dinei Souza/Agência Belém, Divulgação, Dong Yeon Kim, Kadijah Suleiman, Hidrogen Council, , Hyeongoo Kim, et al, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST), Internet, Institute of Food Technologists, Maycon Nunes / Ag. Pará, Nature, Renata Silva, Unsplash, Victoria 1/Shutterstock.com, Wellyngton Coelho / Ag.Pará, Wikimedia Commons; DESKTOP: Rodolph Pyle; EDITORAÇÃO GRÁFICA: Editora Círios
Para receber edições da Pará+ gratuitamente é só entrar no grupo bit.ly/ParaMaisAssinatura ou aponte para o QR Code
EDITORA CÍRIOS POR
*Os artigos assinados são de inteira responsabilidade de seus autores. www.paramais.com.br
Xawän Xikrin, jovem liderança indígena de Parauapebas, durante as comemorações da Semana dos Povos Indígenas, na Praça Dom Pedro II, Cidade Velha. Foto: Bruno Cecim / Ag.Pará
Estudo identificou crescimento de 58% da população indígena paraense e mudanças nos índices de idade, gênero e domicílio
Dentre a rica diversidade étnica do Pará, estão as diversas comunidades indígenas. Povos originários que habitam a região há séculos, com características e diversidades culturais próprias. Paralelo a isso, os registros das especificidades demográficas desse grupo são essenciais para direcionar políticas públicas que abordem suas particularidades.
Na Semana dos Povos Originários, a Fundação de Amparo a Estudos e Pesquisas na Amazônia (Fapespa) lança a nota técnica “A conjuntura demográfica indígena paraense no censo 2022”, uma análise que demonstra que a população indígena no Pará apresenta uma distribuição heterogênea, com concentração em determinadas regiões, o que demanda estratégias específicas para cada comunidade.
A análise demográfica é um instrumento para identificar desafios socioeconômicos enfrentados pela população indígena e é, portanto, uma ferramenta crucial para compreender e atender às necessidades específicas desse grupo étnico, preservando sua cultura e promovendo políticas públicas inclusivas. Desse modo, o texto técnico destaca a relevância desse processo, fundamentando nos dados demográficos da população consignados nos Censos de 2010 e 2022, divulgados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A pesquisa ressalta ainda, as mudanças significativas
ocorridas no processo de coleta dos dados, que passou a considerar também como pessoas indígenas, aquelas residentes fora de terras indígenas, por exemplo.
“A Nota Técnica chama a atenção para duas singularidades: a de que o IBGE mudou a metodologia, contando os indígenas presentes nas terras demarcadas oficialmente, e os presentes não oficiais também; por outro lado, aponta para a falta de informações, dados e análises referentes a esse segmento étnico-social. Não há dúvidas de que estudos e pesquisas podem melhor subsidiar a elaboração de planos, projetos e ações voltadas para as comunidades indígenas, e a
recente criação da Secretaria de Povos Indígenas (Sepi) pelo Governador Helder Barbalho e dirigida pela titular Puyr Tembé, é a prova da importância dos povos indígenas paraenses para o governo e para políticas públicas de Estado”, aponta Márcio Ponte, diretor de Estudos da Fapespa.
Os dados censitários do IBGE apontam que, em 2022, a população indígena brasileira era de quase 1,7 milhão de pessoas. Tal demografia permite confirmar um aumento populacional da ordem de 89%, se comparado ao quantitativo registrado em 2010 que era de 896 mil pessoas. População indígena, de acordo com o Censo, se refere à pessoa residente em localidades indígenas que se declarou indígena pelo quesito de cor ou raça ou pelo quesito se considera indígena; ou a pessoa residente fora das localidades indígenas que se declarou indígena. No âmbito da Amazônia Legal, essa população dobrou de tamanho, saindo de pouco mais de 432 mil em 2010 para quase 870 mil indígenas em 2022. No Pará, esta população também registrou forte expansão demográfica no período, contabilizando 51.217 pessoas em 2010 e 80.980 mil em 2022, um crescimento de 58,1%. Quando a proporção da população indígena brasileira em relação ao total da população do país à nível nacional, o percentual saiu de 0,5% par 0,8% no período que compreende os dois últimos censos.
No contexto do estado do Pará, esse grupo étnico saiu de 0,7% para 1% do total da população paraense. Na Amazônia Legal, em 2010, os indígenas eram cerca de 1,8% e em 2022 passou para 3,3% do total da população residente no bioma amazônico.
A distribuição da população indígena paraense por município também foi analisada. Considerando os últimos 13 anos, constata-se um alto crescimento demográfico em 2022 nos municípios de Santarém (16.955 mil pessoas e crescimento de 545,4%), Jacareacanga (14.216 mil pessoas e crescimento de 101,8%) e Itaituba (6.194 pessoas e crescimento de 33,3%).
Em relação à população indígena paraense por faixa etária, nota-se que 49,7% dessa população no Pará possui entre 15 e 49 anos. Outro aspecto digno de destaque foi o aumento de quase 118% do número de idosos indígenas no período. Modelando os padrões de envelhecimento dessa população a partir do índice de envelhecimento – que compara indígenas com 60 anos ou mais em relação aos com até 14 anos de idade –observou-se que em 2010 existiam no Pará cerca de 15 idosos indígenas para cada 100 crianças/adolescentes. Em 2022, essa proporção aumentou para 21 idosos a cada 100 crianças/adolescentes indígenas residentes.
Quanto ao gênero, em 2022, a população indígena paraense registrou 40.530 mil mulheres e 40.450 mil homens. O número representa um crescimento 66% de mulheres entre a população indígena. O fenômeno implicou em uma reversão nos padrões demográficos, uma vez que em 2010, os homens eram maioria, e agora se encontram levemente menor que o número de mulheres.
Examinando a distribuição da população indígena paraense, por localização do domicílio, nesses últimos 13 anos, nota-se um aumento significativo de cerca de 154% no número de indígenas que residem fora de terras indígenas. Um quantitativo que está perto de se igualar ao dos que residem em territórios indígenas.
Quanto à distribuição, considerando aquelas residentes em terras indígenas oficialmente delimitadas, contata-se um aumento vertiginoso dos indígenas residentes na terra Munduruku, que cresceu cerca de 105,8% entre 2010-2022, e se consolida, desse modo, como a maior terra indígena do Pará. Outro aumento expressivo foi o dos residentes na terra Andirá-Marau, que cresceu 104,8% no mesmo período.
Nos últimos dois anos, mais de 500 famílias indígenas foram beneficiadas com o cheque Sua Casa
Apolítica habitacional Sua Casa contabiliza mais de 500 famílias indígenas beneficiadas com o recurso para construção, ampliação, reforma ou adequação da casa própria nos últimos dois anos. O recurso, de cerca de R$ 5, 4 milhões, foi destinado para as etnias dos seguintes municípios: Altamira, Belém, Bom Jesus do Tocantins, Brejo Grande do Araguaia, Capitão Poço, Goianésia do Pará, Itaituba, Jacundá, Marabá, Santa Maria do Pará, São Domingos do Araguaia, São Geraldo do Araguaia e Tomé-Açu.
“Estamos construindo nossas casas, em alvenaria, de forma conjunta, elas ficarão prontas ao mesmo tempo.
Garantido o direito ao auxílio habitacional para a moradia digna
Os blocos de concreto são confeccionados aqui mesmo no nosso território e todo o material de construção restante foi comprado junto para que pudéssemos ter um preço melhor e iniciar a obra de todos, mas juntos”, relata Kupêprãnre Gavião, do território indígena Mãe Maria, em Bom Jesus do Tocantins, sudeste do Pará. Na última entrega, o território recebeu a 1ª etapa de 19 benefícios habitacionais.
Ao todo, nos últimos dois anos foram destinados 227 benefícios habitacionais para o território indígena de Bom Jesus do Tocantins.
Destinado à construção, reforma, ampliação, melhoria ou adaptação de unidade habitacional, o Programa de Governo Sua Casa foi criado pelo governador Helder Barbalho, por meio de decreto 8.967 de 30 de dezembro de 2019. O objetivo do programa é proporcionar a melhoria da qualidade de vida da população do Estado do Pará.
A Companhia de Habitação do Estado do Pará (Cohab) coordena a seleção dos beneficiários, acompanha a obra e a execução das despesas do Programa. O diretor-presidente da Cohab, Luis André Guedes detalha que o
benefício tem chegado em todo território paraense. “E não poderia ser diferente o acesso aos povos originários, que nos últimos anos também têm garantido o direito ao auxílio habitacional para a moradia digna”, disse.
O programa Sua Casa consiste na concessão de dois benefícios: auxílio para aquisição de materiais a serem utilizados na
construção, reforma, ampliação, melhoria ou adaptação da unidade habitacional, e auxílio para a contratação da mão de obra para a execução do serviço. O valor do cheque
Sua Casa pode chegar até R$ 21 mil.
Para participar do Programa Sua Casa, os interessados devem atender aos seguintes critérios:
I - Renda familiar de até três as lários mínimos;
II - Não possuir outro imóvel;
III - Ser maior de dezoito anos ou emancipado;
IV - Ter família constituída com no mínimo dois integrantes;
V - Não ter sido beneficiado em outro programa habitacional no âmbito Municipal, Estadual e Federal; e
VI - Comprovar que detém a propriedade ou posse mansa e pacífica do imóvel há mais de cinco anos.
As famílias que já foram beneficiadas em outros programas habitacionais, podem ser atendidas de modo excepcional em caso de ocorrência de sinistro, condições mínimas de habitabilidade, vulnerabilidade social e/ou remanejamento.
(*) COHAB <<
Na última entrega dos benefícios habitacionais
Prefeitura reafirma compromisso com os catadores e dá prioridade na nova gestão de resíduos sólidos da capital paraense
APrefeitura de Belém coloca o trabalho das cooperativas de coleta seletiva como prioridade na nova gestão de resíduos sólidos da capital paraense. Em parceria com o Governo Federal, na noite desta terça-feira, 16, no Palácio Antônio Lemos, a gestão municipal reafirmou o compromisso com os catadores.
O primeiro foi a assinatura do decreto com a nomeação dos integrantes do Comitê Integrado para Gestão de Resíduos Sólidos e Economia Circular. E a segunda foi o termo de parceria para o desenvolvimento do Acelera Escola de Reciclagem.
O decreto que designa os integrantes do Comitê de Resíduos Sólidos foi assinado pelo vice-prefeito de Belém, Edilson Moura. O grupo foi criado em março, por meio de decreto, e contará agora com os 24 membros oficializados, sendo 12 titulares e 12 suplentes. Entre os órgãos que terão par-
Durante a assinatura da criação do Comitê Integrado, o vice-prefeito, Edilson Moura, enfatizou que política pública se constroi quando se ouve os interessados
ticipação no comitê estão secretárias municipais e representantes dos catadores locais.
“Quando a gente fala de reutilização, de reciclagem, precisamos ouvir quem faz o
trabalho, no caso os catadores. Tem que ter essa sensibilidade, pois política pública se constrói quando se ouve os interessados”, comentou Edilson Moura.
O evento contou com a presença do secretário nacional do Meio Ambiente, Adalberto Maluf. Para ele, a posse do Comitê Integrado para Gestão de Resíduos Sólidos e Economia Circular, em preparação para a COP-30, é importante porque a gestão de resíduos sólidos é um desafio grande para as cidades brasileiras e, por isso, precisa de uma coordenação em várias esferas: municipal, estadual e federal.
“Hoje o governo do presidente Lula vem tentando implementar muitas medidas para aumentar a reciclagem no país, a circularidade, reduzir resíduos que não têm circularidade, promover compostagem e a inserção socioprodutiva dos catadores. Então, esse grupo que forma o comitê vai trabalhar com a PPP (Parceria Público Privada) que acaba de iniciar os trabalhos em Belém, para
Vários representantes das cooperativas de catadores de resíduos sólidos participaram do evento de criação do Comitê Integrado para Gestão de Resíduos Sólidos e Economia Circular
a gestão de resíduos da cidade, visando otimizar, melhorar e criar uma estrutura nova que vai promover reformas e melhorias nas associações de catadores”, afirmou o secretário Adalberto Maluf.
O comitê busca debater e criar estratégias para fortalecer a gestão de resíduos sólidos em Belém. A primeira reunião do comitê já foi realizada na manhã da quarta-feira, 17/04.
Para Nádia Luz, representante da Cooperativa de Catadores de Materiais Recicláveis Visão Pioneira de Icoaraci (Cocavip), a Prefeitura demonstra uma visão de reconhecimento pelo trabalho dos catadores. “Vejo um olhar diferente da Prefeitura conosco. Estamos sendo tratados como trabalhadores que contribuem com a limpeza e economia da cidade. Estamos tendo voz neste momento”, comemorou.
Durante o evento foi assinado um termo de parceria entre a Pragma Soluções Sustentáveis e o Instituto Rever para o desenvolvimento em Belém do Acelera Escola de Reciclagem.
O programa busca soluções para os mais de 20 anos de tentativa para melhorar e profissionalizar as cooperativas de reciclagem no Brasil. Trabalhadores da coleta seletiva com direitos e segurança trabalhista é outro objetivo do projeto.
A assinatura foi feita pelo CEO da Pragma, Dione Manetti, e o presidente do Instituto Rever, Paulo Perrone.
A mesma árvore apresenta produção diferente de um ano para outro, o que também ocorre entre indivíduos do mesmo local. Elucidar o motivo das variações é fundamental para milhares de famílias que vivem da extração da castanha-do-pará. Os pesquisadores descobriram que a estação seca é um fator importante que influencia a produção de nozes, pois é o período em que a espécie começa a florescer. O terreno também influenciou a produção; as árvores em altitudes mais elevadas davam mais frutos do que aquelas localizadas em regiões mais baixas. A maior quantidade de fósforo e potássio no solo também está diretamente relacionada ao aumento da produção
Fatores como terreno, variação na pressão de vapor do ar e mudanças climáticas influenciam a produção da castanha-do-pará (Bertholletia excelsa Bonpl.). frutas. A descoberta é baseada em pesquisas realizadas por cientistas da Embrapa, da Universidade Federal do Acre ( Ufac ), no Brasil, e das universidades norte-americanas do Alabama ( UA ) e da Flórida ( UFL ). Durante dez anos, monitoraram e registraram a produção
natural de frutos em 258 castanheiras centenárias distribuídas em duas comunidades do Acre: Reserva Extrativista Chico Mendes e Projeto de Assentamento Agroextrativista Chico Mendes. O trabalho foi publicado na revista Nature, no artigo “ Modelos comparativos desenredam drivers de variabilidade de produção de frutos de uma árvore amazônica de longa vida economicamente e ecologicamente importante ”. A comercialização do produto da árvore, a cas-
tanha-do-pará (ou castanha-da-amazônia), complementa a renda de milhares de famílias no Norte do Brasil.
A equipe aplicou um modelo matemático que identificou como a variação da produção se relacionava com suas prováveis causas. Os anos com estações secas mais severas, ou seja, poucas chuvas e altas temperaturas entre junho e agosto, provocaram redução na produção de frutos. Os pesquisadores descobriram que a estação seca é muito importante para
As caixas descrevem o intervalo interquartil, as linhas verticais estendem-se até 1,5 × intervalo interquartil, com valores discrepantes marcados individualmente. As linhas sólidas e tracejadas unem a média anual e a proporção de árvores que produzem frutos
determinar a produção de frutos da castanheira, pois é a época do ano em que as árvores começam a florescer. O estudo comprovou que a pressão de vapor no ar também influencia a produção.
O estudo registrou que as árvores localizadas em pontos mais elevados do terreno produziam mais frutos do que aquelas que cresciam em locais mais baixos da floresta. Outros fatores significativos que o modelo revelou incluí-
por local, respectivamente. Em cada local, foram observadas n = 129 árvores por ano, exceto em 2011, quando 124 árvores foram observadas em Cachoeira e 128 em Filipinas, e em 2017–2018, quando 128 árvores foram observadas em Cachoeira
ram a quantidade de fósforo (P) e potássio (K) disponíveis no solo. Níveis mais elevados desses minerais no solo resultam em maiores quantidades de frutos produzidos pelas árvores.
A pesquisadora da Embrapa Rondônia Lúcia Wadt , chefe-geral da Embrapa Rondônia, que participou do estudo, explica que muitas espécies arbóreas possuem requisitos específicos que causam grande variação na produção
de frutos ao longo dos anos quando não são atendidos, inclusive na mesma planta. É o caso da castanheira, em que a mesma árvore produziu 400 frutos em um determinado ano e apenas 20 em outro ano, por exemplo. A diferença de produção também é observada entre árvores de um mesmo bosque, o que intrigou produtores e pesquisadores e os motivou a tentar entender o fenômeno.
Decifrar as causas que influenciam a
produção da castanheira é muito importante, uma vez que a espécie apresenta grande variação na quantidade de frutos produzidos a cada época de colheita.
Essa grande variação na produção afeta especialmente os milhares de famílias que vivem da coleta e extração de castanha-do-pará.
Entender as causas disso ajudará no planejamento dessas atividades de extração e também informará programas de melhoramento genético e melhoramento genético da espécie, segundo Wadt.
Ela conta que o objetivo da pesquisa foi fornecer informações que possam contribuir para o planejamento familiar e para o desenvolvimento da economia extrativista. Os cientistas também pretendiam identificar características importantes para prever a colheita em castanheiras nativas e gerar informações para o manejo de castanheiras nativas e cultivadas.
Durante pouco mais de uma década, os cientistas recolheram informações como o tamanho da árvore e respetiva copa, a posição da planta no terreno, as características físicas e químicas do solo, o comportamento do clima na região estudada e a madeira área responsável pelo fluxo de seiva, conhecida como área de alburno, indicador relacionado à saúde da árvore.
O modelo climático revelou relação entre área de alburno e produção em anos de seca severa (piores condições ambientais). A boa produtividade de alguns indivíduos, mesmo em anos de seca severa, foi associada às árvores em que essa área era maior. O pesquisador da Embrapa esclarece que isso ocorre porque tais indivíduos têm maior capacidade de armazenar água no tronco e, portanto, são mais resistentes ao estresse ambiental.
Para Lúcia Wadt, este estudo desvendou com mais detalhes os fatores bióticos e abióticos associados à produção dos frutos da castanha-do-pará. “A descoberta mais inovadora do estudo foi o efeito da área de alburno como um indicador da ‘imunidade’ da árvore contra os efeitos das mudanças climáticas. As castanheiras com maior área de alburno não sofrem muito em anos de seca. reflexo da nutrição mineral da planta”, observa a pesquisadora.
A professora Karen Kainer, da Universidade da Flórida, também coautora do artigo, acredita que os resultados fortalecem a ideia básica de que a castanheira é uma árvore extraordinária. Além de produzir anualmente frutos que contribuem com a renda dos catadores, a espécie também funciona como moderadora do ecossistema florestal, já que possui
mecanismos de resistência às mudanças climáticas. As descobertas foram publicadas pelo Nature Scientific Reports.
A área da copa das árvores foi outro fator importante relacionado à produção: quanto maior a copa, mais frutos
Gás de cozinha Resíduo orgânico
À medida que a população mundial cresce e as alterações climáticas ameaçam a produção alimentar, o desenvolvimento de tecnologias alimentares sustentáveis torna-se cada vez mais importante. Este artigo examina os recentes avanços tecnológicos significativos que aumentam a eficiência, reduze m o desperdício e promovem práticas mais ecológicas em todo o sistema alimentar
Otimizando a eficiência e minimizando o desperdício de alimentos
Aredução do desperdício em todas as fases da cadeia alimentar pode oferecer a maior oportunidade para melhorar a sustentabilidade. Startups como a Food Drop conectam supermercados, restaurantes e fazendas locais com excedentes de alimentos comestíveis a organizações de caridade ou grupos comunitários por meio de plataformas digitais e aplicativos móveis. Esta solução simples, mas impactante, redirecciona eficazmente alimentos nutritivos para as pessoas que enfrentam a fome, ao mesmo tempo que evita emissões desnecessárias provenientes de aterros sanitários.
Os fabricantes e retalhistas de alimentos estão a integrar tecnologias de monitorização de ponta para identificar e resolver problemas de desperdício.
Por exemplo, Leanpath oferece balanças inteligentes, software analítico e câmeras para rastrear todos os alimentos descartados em cozinhas comerciais.
Ao reunir dados granulares sobre o que, quando e por que os alimentos são desperdiçados, as empresas podem analisar de perto as ineficiências e fazer alterações específicas nas compras, na gestão de inventário, na programação da produção e no planeamento do menu.
A tecnologia sub-terahertz reduz o desperdício de alimentos
Os métodos atuais para determinar a maturação dos frutos na distribuição de alimentos não são confiáveis, são excessivamente amplos, demorados ou caros. A falta de uma abordagem sistemática resulta frequentemente em estimativas deficientes através da inspeção visual.
Para resolver esta questão, os investigadores de Princeton e da Microsoft desenvolveram uma ferramenta sem fios de alta frequência para avaliar a qualidade das frutas, permitindo medições precisas da maturação e reduzindo o desperdício de alimentos na distribuição. O sistema usa sinais subterahertz para escanear frutas em uma esteira transportadora, oferecendo uma solução escalonável e não invasiva para resolver problemas globais de desperdício de alimentos.
Inovações sustentáveis no processamento de alimentos. Esterilização térmica assistida por micro-ondas da WSU
Infelizmente, os processos de aquecimento e esterilização necessários para conservar os alimentos reduzem o seu conteúdo nutricional. No entanto, técnicas emergentes estão a superar esta limitação através de uma aplicação de calor mais estratégica e eficiente.
Em parceria com o Departamento de Defesa dos EUA e empresas alimentares, a Washington State University desenvolveu métodos de esterilização térmica assistida por micro-ondas (MATS) e pasteurização que preservam a qualidade dos nutrientes e, ao mesmo tempo, reduzem a necessidade de sal nas refeições prontas para consumo. Estes métodos são 30% mais eficientes em termos energéticos do que o enlatamento tradicional (10-15%) e são alimentados por eletricidade renovável.
Peixes, Churrascos, Frangos e etc Sucos e Refrigerantes variado
O processamento de alta pressão remodela a preservação de alimentos
O processamento de alta pressão (HPP) é outra inovação importante na preserva -
ção de alimentos, possibilitada por meio de extensa colaboração público-privada por pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio. Este método envolve submeter alimentos embalados a extrema pressão de água, eliminando ameaças bacterianas em temperaturas refrigeradas ou ambientes sem aquecimento intenso.
A HPP mantém mais nutrientes, compostos bioativos e sabores naturais do que a preservação tradicional. Também permite a formulação de produtos com redução de sal, gordura, açúcar e aditivos sintéticos.
Alimentar uma população global crescente exige a otimização da eficiência e dos rendimentos na própria agricultura. Mais uma vez, a tecnologia desempenha um papel significativo através de avanços como a agricultura de precisão e a produção em ambiente controlado.
GPS, sensores em tempo real e imagens de satélite permitem o monitoramento preciso das condições de cultivo até o metro quadrado. Isso permite a aplicação precisa de irrigação, nutrientes e pesticidas para a saúde das plantas em momentos e locais apropriados.
Na fase de “produção”, os agricultores têm de enfrentar os inúmeros desafios envolvidos no cultivo e na colheita, incluindo pragas e doenças, condições meteorológicas severas e imprevisíveis, gestão da perda de alimentos e
condições de mercado flutuantes
A Trace Genomics utiliza genômica e metagenômica de alta definição, empregando sequenciamento do genoma completo para análises precisas do solo, oferecendo aos agricultores recomendações personalizadas para o enriquecimento do solo.
Esta tecnologia reduz custos, acelera análises e otimiza o manejo do solo, promovendo maiores rendimentos com desperdício mínimo de recursos.
As câmaras verticais internas de cultivo e crescimento levam a otimização agrícola ainda mais longe, controlando totalmente todas as variáveis críticas para o crescimento ideal das plantas. Sistemas de controle climático, iluminação LED e instalações hidropônicas permitem a produção de ervas e vegetais durante todo o ano, usando significativamente menos terra e água do que as abordagens tradicionais.
AeroFarms, uma startup proeminente na agricultura vertical, pratica agricultura vertical durante todo o ano usando aeroponia e hidroponia avançadas para controle preciso e rendimentos mais elevados. Seu sistema interno controlado com precisão incorpora iluminação personalizada, fornecimento automatizado de nutrientes e HVAC especializado para maiores rendimentos e crescimento mais rápido, garantindo ao mesmo tempo a segurança alimentar sem pesticidas.
Sua tecnologia aeropônica proprietária conserva até 95% mais água do que a agricultura no campo, otimiza o crescimento das plantas com iluminação personalizada e integra aprendizado de máquina e IoT para uma abordagem agrícola inovadora e conectada.
Tecnológicos significativas que aumentam a eficiência, reduzem o desperdício e promovem práticas mais ecológicas em todo o sistema alimentar
Sistema interno controlado com precisão incorpora iluminação personalizada, fornecimento automatizado de nutrientes
As embalagens desempenham um papel fundamental na minimização da deterioração dos alimentos durante o armazenamento e transporte, o que, juntamente com os resíduos do consumidor, é responsável por emissões significativas.
Materiais de embalagem inteligentes e nos métodos de rastreamento estão aumentando a vida útil e melhorando a visibilidade da cadeia de suprimentos
Os avanços nos materiais de embalagem inteligentes e nos métodos de rastreamento estão aumentando a vida útil e melhorando a visibilidade da cadeia de suprimentos.
A Insignia Technologies desenvolve indicadores inteligentes de tempo e temperatura para embalagens plásticas de alimentos, mudando de cor ao longo do tempo para sinalizar quando os alimentos estão adequados para consumo, incentivando hábitos mais saudáveis e reduzindo o desperdício.
Um estudo recente publicado na Macromolecular Chemistry and Physics relatou uma tecnologia de sensor de embalagem inteligente que muda de cor com base na qualidade do produto, com foco na detecção de aminas produzidas durante a degradação de carne, peixe e laticínios.
Integrando polímeros formando cristais fotônicos, o sensor sofre alterações visíveis de cor ao interagir com aminas, fornecendo uma indicação visual de deterioração dos alimentos. Isto oferece uma solução prática e económica para os consumidores avaliarem a qualidade dos alimentos, reduzindo potencialmente a dependência das datas de validade.
Inovações recentes em tecnologia alimentar demonstram conceitos viáveis para alimentar populações crescentes, ao mesmo tempo que apoiam a sustentabilidade ambiental. No entanto, a implementação generalizada permanece gradual devido às diversas complexidades em torno dos custos, do aumento da produção, da regulamentação e da adoção pelos consumidores.
O aumento da colaboração pública e privada pode promover inovações sustentáveis para promover um sistema alimentar mais verde, mais ético e nutritivo.
O desperdício alimentar aumenta significativamente as emissões de gases com efeito de estufa e contribui para as alterações climáticas. Cerca de um terço de todos os alimentos produzidos para consumo humano são atualmente desperdiçados. Esta quantidade de alimentos desperdiçados fornece cerca de 3,3 mil milhões de toneladas de carbono para a atmosfera, o que tornaria o desperdício alimentar o terceiro maior emissor de gases com efeito de estufa no mundo, se fosse um país.
A água doce, a terra, o trabalho, a maquinaria e o transporte utilizados para produzir estes alimentos resultam numa enorme pegada de carbono.No Reino Unido, mais
Tecnológicos significativas que aumentam a eficiência, reduzem o desperdício e promovem práticas mais ecológicas em todo o sistema alimentar
de 10 milhões de toneladas de alimentos são desperdiçados todos os anos. Nos EUA, este número é estimado em cerca de 1,3 mil milhões de toneladas, o equivalente a mais de 160 mil milhões de dólares em alimentos por ano. Então, como pode ser combatido o desperdício alimentar? Que soluções para o desperdício alimentar podem ser implementadas para resolver este problema?
Nos países em desenvolvimento, a questão reside em levar o produto ao consumidor em estado comestível devido à falta de recursos disponíveis para garantir que os alimentos permaneçam frescos. Por exemplo, no Sul da Ásia, 50% de toda a couve-flor não chega
ao consumidor antes de apodrecer devido ao acesso insuficiente à refrigeração. Na mesma região, grandes quantidades de alface também estragam durante o transporte da fazenda para o supermercado.
No entanto, o problema no mundo desenvolvido é diferente. Em regiões como os EUA e o Canadá, cerca de 40% dos alimentos desperdiçados são deitados fora pelo consumidor. Portanto, uma estratégia essencial para abordar o desperdício alimentar nos EUA e no mundo desenvolvido é implementar sistemas que reduzam a quantidade de alimentos que os consumidores e as empresas deitam fora.
Em dezembro de 2019, a empresa francesa de gestão de resíduos Suez fez parceria com a plataforma australiana de revenda de alimentos Yume para estabelecer uma estratégia para combater o desperdício comercial de alimentos. Estão a ser desenvolvidas inovações na indústria para ajudar a combater o desperdício de alimentos desde a exploração agrícola até ao supermercado, como o trabalho que está a ser feito para criar sensores comestíveis para monitorizar e alterar as condições de armazenamento dos produtos para evitar que se estraguem durante o transporte. Além disso, estão a ser estabelecidas iniciativas para reduzir a quantidade de alimentos que os consumidores deitam fora, trabalhando para mudar o estigma contra frutas e vegetais “feios” e educando as pessoas sobre como transformar as sobras em refeições e comprar apenas o que necessitam. No entanto, até recentemente, havia menos soluções dirigidas ao desperdício comercial de alimentos.
Empresas como restaurantes, supermercados e até cantinas de trabalho estão jogando fora uma grande quantidade de alimentos desnecessariamente. Yume reconheceu isso e criou uma plataforma que fornece um “mercado atacadista de alimentos excedentes de qualidade”. Foi criado para visar as ações de nível superior em matéria de desperdício alimentar em cenários de desperdício alimentar comercial: evitar e reutilizar. A empresa atua para identificar precocemente os excedentes alimentares e redistribuí-los a quem deles necessita, preservando o valor dos alimentos e evitando o impacto negativo do desperdício alimentar.
A Suez uniu-se à Yume para ajudar a promover a produção e o consumo responsável de alimentos. A parceria fará com que a Yume aumente sua infraestrutura e a empresa planeja expandir seus serviços
em todo o setor. Em 2014, Katy Barfield foi profundamente impactada pelo estado não apenas dos hábitos de desperdício de alimentos na Austrália, mas também no mundo. Juntamente com outros 193 países, a Austrália comprometeu-se a aderir ao Ob-
jetivo de Desenvolvimento Sustentável da ONU de reduzir para metade o desperdício alimentar até 2030. Com a visão de ajudar o país a avançar em direção ao seu objetivo, Bartfield fundou a Yume para desviar os alimentos do seu caminho inevitável, utilizando métricas e dados. para otimizar o transporte e uso de alimentos.
O futuro do combate ao desperdício comercial de alimentos
Yume surgiu em meio a várias outras soluções para desperdício de alimentos em grande escala. Por exemplo, cinco estados dos EUA implementaram uma proibição de eliminação de resíduos alimentares comerciais em 2014. Isto limita a quantidade de alimentos que pode ser colocada nos caixotes do lixo, forçando as empresas a encontrar soluções alternativas.
Outra estratégia foi implementada no Brooklyn em 2012, quando a cidade começou a utilizar resíduos alimentares para criar biogás como fonte limpa de energia. Os resíduos foram coletados e colocados em tanques na Estação de Tratamento de Águas Residuais de Newtown Creek, onde foram usados para produzir o subproduto do tratamento de águas residuais, o metano, em maiores quantidades.
Como outras empresas estão combatendo o desperdício de alimentos?
No entanto, nenhum deles ofereceu uma solução tão acessível e escalável quanto a fornecida pela Yume. O futuro provavelmente verá a expansão da plataforma da Yume, com o reaproveitamento dos excedentes alimentares
estabelecendo-se como um processo padrão para empresas comerciais. Ao fazê-lo, as empresas terão um impacto significativo na redução das emissões e na redução do impacto ambiental associado ao desperdício comercial de alimentos. Também melhorará a disponibilidade de alimentos, ajudando a garantir que todos possam obter nutrientes suficientes para manter uma boa saúde.
Reaproveitamento dos excedentes alimentares estabelecendo-se como um processo padrão para empresas comerciais
Imagem esquemática mostrando as características do RuSiW
(Esquerda) STEM de campo escuro, (Centro) imagens de mapeamento elementar EDX de RuSiW e (Direita) imagem TEM de campo claro de alta resolução de RuSiW
Produção
Hidrogênio verde com boa relação custo-benefício e ecologicamente correto
Foi descoberta e desenvolvida uma tecnologia inovadora que permite a produção de hidrogénio verde de uma forma mais econômica e amiga do ambiente, aproximando-nos de uma sociedade neutra em carbono, através da substituição de catalisadores dispendiosos de metais preciosos
Texto *Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) Fotos Advanced Materials, Dasom Jeon, Dong Yeon Kim, Hyeongoo Kim, et al, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST)
Apesar de intensos estudos ao longo de décadas, o desenvolvimento de eletro catalisadores para separação de água ácida ainda depende de metais do grupo da platina, especialmente Pt e Ir, que são escassos, caros e pouco sustentáveis. Como esses problemas podem ser atenuados, surgiram recentemente catalisadores bifuncionais à base de Ru, como o rutilo RuO2. No entanto, o RuO2 tem uma atividade relativamente baixa para reações de evolução de hidrogênio (HER) e baixa estabilidade para reações de evolução de oxigênio (REA) sob condições ácidas. Neste estudo, é relatada a síntese de um catalisador bifuncional à base de RuOx (RuSiW) para divisão de água ácida através da evolução eletroquímica de polioxometalatos à base de Ru em potenciais catódicos. RuSiW consiste no núcleo RuO2 nano cristalino e no invólucro RuOx codificado com Si, W. RuSiW exibe excelente atividade de HER e OER comparável a Pt/C e RuO2, respectivamente, com alta estabilidade.
Reduzir simultaneamente as emissões de ozônio de baixo nível e outros poluentes climáticos de vida curta, bem como o dióxido de carbono de vida longa, poderia reduzir a taxa de aquecimento global pela metade até 2050, mostra um novo estudo
a) Esquema experimental. b) Curvas de polarização das células completas: RuSiW em CFP como ânodo, RuSiW em malha de Ti como cátodo e 0,5 mH2SO4 como eletrólito. c) Cronopotenciogramas das células completas correspondentes a 10 mA cm−2
A análise computacional sugere que a codificação de RuOx com W e Si melhora sinergicamente a atividade HER do RuO2, de outra forma pobre, deslocando o centro da banda d e otimizando configurações atômicas benéficas para a adsorção adequada de hidrogênio. Este estudo fornece insights sobre o projeto e síntese de eletro catalisadores bifuncionais sem precedentes usando elementos cataliticamente inativos e menos explorados, como Si e W.
Liderada pelo Professor Jungki Ryu da Escola de Energia e Engenharia Química da UNIST e pelo Professor Dong-Hwa Seo do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da KAIST uma equipe de pesquisa conjunta desenvolveu com sucesso um catalisador bifuncional de eletrólise de água para alta eficiência e produção estável de hidrogênio verde de alta pureza.
O catalisador recém-desenvolvido apresenta durabilidade excepcional mesmo em ambientes ácidos altamente corrosivos. Ao utilizar rutênio, silício e tungstênio (RuSiW), o catalisador é mais econômico em comparação aos catalisadores convencionais de platina (Pt) ou irídio (Ir). Além disso, emite significativamente menos gases com efeito de estufa, o que o torna uma alternativa ecológica.
mente. Além disso, uma fina película de tungstênio com espessura de 5 a 10 nm protege o sítio catalítico do rutênio, melhorando assim sua estabilidade.
A eletrólise da água é uma tecnologia de ponta que produz hidrogênio através do processo de eletrólise da água. É considerada uma tecnologia chave para alcançar uma sociedade neutra em carbono, pois permite a produção de hidrogénio amigo do ambiente sem emissões de carbono.
A equipe de pesquisa se concentrou em encontrar alternativas aos catalisadores de metais preciosos, como platina e irídio, que apresentam estabilidade em condições ácidas. O rutênio ganhou atenção como um metal ecológico devido ao seu custo de produção relativamente baixo e às emissões de gases de efeito estufa significativamente mais baixas em comparação com
a platina e o irídio. No entanto, enfrentou desafios na comercialização devido à sua menor atividade catalítica em comparação com a platina e menor estabilidade em comparação com o irídio. Para superar essas limitações, a equipe de pesquisa desenvolveu um catalisador baseado em rutênio, silício e tungstênio. Ao melhorar a função do catalisador de rutênio, que tem menor estabilidade tanto na reação de evolução de hidrogênio (HER) quanto na reação de evolução de oxigênio (OER), a equipe demonstrou o potencial do catalisador como catalisador bifuncional.
O catalisador desenvolvido apresenta uma estrutura dopada com tungstênio e silício em torno de um átomo de rutênio. A capacidade de aceleração da reação do catalisador foi aprimorada pelo aumento da intensidade de adsorção de prótons na superfície do catalisador. Apresenta maior atividade na reação de evolução de hidrogênio em comparação com catalisadores de platina disponíveis comercial-
- Costura em Geral - Concertos, Reparos e Ajustes - Troca de Ziper - Bordado Computadorizado - Bordado Personalizado - Logomarcas
Borde Sua Marca!
ANTECIPE ENCOMENDAS DOS BORDADOS para o DIAS DAS MÃES e DIA DOS NAMORADOS
A equipe de pesquisa conduziu um experimento de estabilidade no catalisador. Usando um eletrólito ácido (com acidez de 0,3), eles injetaram 10 mA de corrente em um eletrodo de 1cm². O catalisador desenvolvido demonstrou desempenho estável mesmo após funcionar por mais de 100 horas.
O professor Ryu afirmou: “O desenvolvimento deste catalisador de três elementos é significativo, pois tem o potencial de substituir a platina e o irídio caros simultaneamente. Espera-se que seja aplicado em sistemas de produção de hidrogênio verde de alta pureza, como eletrolisadores PEM, pois pode ser sintetizado de maneira fácil e estável, mesmo em condições ácidas altamente corrosivas”.
A pesquisa envolveu a colaboração do Dr. Dasom Jean (Escola de Energia e Engenharia Química, UNIST), Dr. ) que participaram como primeiros autores.
Esta pesquisa recebeu apoio da Fundação de Pesquisa da Coreia do Ministério da Ciência e TIC, do projeto Centro de Pesquisa Líder em Inovação Regional (RLRC) e do Centro Nacional de Supercomputação (KISTI). Os resultados da pesquisa foram publicados na Advanced Materials recentemente.
O hidrogênio no estado natural e sob condições normais – é um gás incolor, inodoro e insípido. O hidrogênio é considerado o combustível do futuro por ser uma fonte de energia renovável, inesgotável e não poluente, que trará benefícios para toda a humanidade, e o mais importante: para o meio ambiente. A energia do hidrogénio é uma alternativa aos combustíveis fósseis!
Exemplo de como transformar o hidrogênio em ... Pode representar uma forma mais limpa de abastecer o nosso mundo
Ohidrogênio é um composto com grande capacidade de armazenar energia, sendo um combustível de baixo peso molecular, possui a maior quantidade de energia por unidade de massa que qualquer outro combustível conhecido e, quando resfriado ao estado líquido, o hidrogênio ocupa um espaço equivalente a 1/700 daquele que ocuparia no estado gasoso. Essa é uma das razões pelas quais o hidrogênio é utilizado como combustível para propulsão de foguetes e cápsulas espaciais, que requerem combustíveis de baixo peso, compactos e com grande capacidade de armazenamento de energia. O hidrogênio é a substância mais abundante no universo. (A palavra em grego significa “formador de água” porque o hidrogénio cria água quando queimado).
Quando produzido de fontes e tecnologias renováveis, como hidráulica, solar ou eólica, o hidrogênio torna-se um combustível renovável. Pode também ser gerado da gaseificação do bagaço da cana-de-açúcar, ou de fontes fósseis, como o gás natural, a nafta e outros hidrocarbonetos. Estudos revelam que o hidrogênio será fundamental na produção energética mundial dos próximos anos, devido às emissões de gases do efeito estufa na atmosfera e o aquecimento global, que precisam urgentemente de redução.
O hidrogênio como gerador de energia é caracterizado como de uma fonte secundária, utilizado para mover, armazenar ou entregar energia para uma fonte que possa ser utilizada com maior facilidade. Além disso, sua versatilidade pode ser empregada no setor elétrico por funcionar como uma bateria, compatibilizando a produção com a demanda de eletricidade. Nas fontes de energia renovável, como a solar e a eólica, que têm maior variação na geração a depender do sol e do vento, é uma possibilidade interessante.
Renderização 3D de moléculas de hidrogênio de cor azul
O que é energia de hidrogênio e por que ela é importante
As principais vantagens na utilização da energia com hidrogênio são: Grande capacidade de armazenamento do hidrogênio;
Pode ser considerado um combustível com baixo potencial poluidor;
Alta funcionalidade para geração de energia e aquecimento, podendo ser utilizado em locais mais remotos.
As principais desvantagens na utilização da energia com hidrogênio são:
A depender do método para a geração de energia com hidrogênio os custos de investimento são altos; Por não ser encontrado o hidrogênio isolado na natureza, os processos necessários para sua utilização são mais dispendiosos; Implica em custos de transporte e distribuição.
O hidrogênio poderá contribuir para mais de 20% das reduções anuais das emissões globais até 2050.
A contribuição potencial do hidrogénio para alcançar o zero líquido não se perde nas organizações e nos governos. Em maio de 2023, mais de 1.000 projetos de hidrogénio em grande escala foram anunciados a nível mundial, totalizando 320 mil milhões de dólares em investimentos diretos. Na Europa, onde até à data foram investidos 117 mil milhões de dólares em projetos de hidrogénio espera-se que o hidrogénio desempenhe um papel significativo no cumprimento das metas de descarbonização.
O hidrogênio verde (derivado da água) é criado usando um processo chamado eletrólise, em que a eletricidade de fontes
renováveis é usada para separar as moléculas de hidrogênio das moléculas de oxigênio na água. Como a eletricidade aqui utilizada provém de fontes renováveis, não há emissões de gases com efeito de estufa.
O hidrogénio verde é um desenvolvimento tecnológico relativamente novo. Tradicionalmente, a maior parte do hidrogénio colhido globalmente é derivado de combustíveis fósseis como o carvão ou o gás natural.
Os métodos tradicionais de colheita, como a reforma a vapor (em que o gás natural é tratado com vapor na presença de um catalisador como o níquel), produzem gases com efeito de estufa que no futuro terão de ser capturados ou compensados.
Transição da utilização da energia do Hidrogênio
A reforma a vapor produz o que é conhecido como hidrogênio cinza. (Se o carbono produzido pelo hidrogénio cinzento for capturado e armazenado, o resultado é denominado hidrogénio azul.). Prevê-se que os custos de produção de hidrogénio verde diminuam aproximadamente 50% até 2030. Em 2050, prevê-se que o hidrogénio cinzento, incluindo os custos do carbono, seja significativamente mais caro do que o azul ou o verde.
As indústrias que dependem fortemente de combustíveis fósseis, como as indústrias pesadas e os transportes de longo curso, são as que mais beneficiam da energia do hidrogénio. A indústria siderúrgica, responsável por 8% das emissões anuais globais, representa uma oportunidade particular. Até 2030, a produção de aço à base de hidrogénio poderá ser responsável por quase 20% das emissões evitadas através do hidrogénio.O transporte de longo curso também enfrentará grandes mudanças nos próximos anos. Os reguladores a nível mundial estão a tornar mais rigorosos os padrões de emissões: na Europa, a partir de 2030, os reguladores exigirão que os fabricantes reduzam as emissões de CO 2 dos novos camiões rodoviários em 30 por cento em comparação com os níveis de 2019. A história é semelhante nos Estados Unidos: a meta nacional de redução de emissões até 2027 é quase 50% inferior aos níveis de 2010.
Produção de hidrogênio: dos combustíveis fósseis aos renováveis
Quinze estados dos EUA têm mandatos adicionais em vigor que exigem que 30% dos camiões vendidos até 2030 tenham emissões zero. O motor de combustão de hidrogénio poderia potencialmente ajudar a indústria dos transportes de longo curso a enfrentar estes desafios regulamentares. Embora ainda estejam muito longe da adoção generalizada, os motores de combustão a hidrogénio podem representar uma mudança relativamente fácil dos motores de combustão interna, em oposição aos
motores que funcionam com baterias e tecnologia de células de combustível. Além disso, poderiam utilizar o conhecimento e os empregos atuais e aproveitar as cadeias de abastecimento e as capacidades de produção existentes na indústria automóvel.
O que é necessário para que o mercado de energia do hidrogénio cresça?
Para concretizar o vasto potencial da energia do hidrogénio, os países ricos em hidrocarbonetos terão de abordar as seguintes quatro áreas:
Aplicações por categoria e demanda futura para uso do hidrogênio
Aumentar a oferta competitiva: Para concretizar o potencial da energia do hidrogénio, os países ricos em hidrocarbonetos terão de aumentar a escala do hidrogénio azul e verde. O hidrogénio azul desempenhará um papel fundamental a curto e médio prazo; O hidrogénio verde conquistará uma maior quota de mercado a médio e longo prazo, à medida que se tornar cada vez mais viável economicamente.
Estimular a procura local: Para criar um ecossistema de hidrogénio saudável, será necessário existir um mercado local para o hidrogénio, além de grandes exportações. A regulamentação relativa à descarbonização e ao ar limpo poderia ajudar a estimular a procura.
Desenvolvendo tecnologia de transporte: O hidrogênio é difícil de transportar. Deve estar na forma líquida ou transformado em amônia. Ambos são caros, e a liquefação do hidrogénio também é um desafio técnico: precisa de ser arrefecido até –252°C, um dos pontos de ebulição mais baixos de todos os elementos.
Facilitar a cooperação entre cadeias de valor, clientes e países: Para que a nascente cadeia de valor do hidrogénio limpo se desenvolva de forma consistente, os intervenientes em todas as fases devem trabalhar em conjunto. Isto pode incluir acordos de compra a longo prazo entre clientes e produtores ou parcerias intergovernamentais.
Os gémeos digitais estão revolucionando a forma como as decisões são tomadas nas fábricas e os fabricantes com visão de futuro estão a avançar na curva tecnológica para aumentar a eficiência
Os fabricantes em todo o mundo estão sob intensa pressão para satisfazer a procura em circunstâncias cada vez mais desafiantes. Num ambiente com recursos limitados, onde as lacunas de talentos e a escassez da cadeia de abastecimento são a norma, os gémeos digitais estão emergindo como uma tecnologia pioneira para aumentar rapidamente a capacidade, aumentar a resiliência e impulsionar operações mais eficientes.
Em operações contínuas e em ritmo acelerado, os gêmeos digitais de fábrica (representações virtuais da fábrica em tempo real) fornecem aos fabricantes a capacidade de apoiar tomadas de decisão mais rápidas, mais inteligentes e mais econômicas. Eles podem aprofundar a compreensão dos fabricantes sobre sistemas físicos complexos e operações de produção, otimizar a programação da
produção ou simular cenários hipotéticos para compreender o impacto do lançamento de novos produtos, por exemplo.
A tecnologia está a avançar à velocidade da luz e um inquérito recente da McKinsey a executivos seniores revelou que a maioria
consegue agora ver uma aplicação prática para os gémeos digitais nas suas operações de produção. A implantação de um gêmeo digital não é mais uma opção apenas para os líderes do setor. A “fábrica do futuro” está aqui e revela valor hoje.
O que é um gêmeo digital?
De acordo com a pesquisa de 2022 da McKinsey com executivos seniores
do setor industrial, duas questões candentes estão mantendo os líderes industriais acordados à noite: restrições materiais e trabalhistas causadas pelo
aumento de custos e lacunas de talentos, e uma necessidade de maior visibilidade da produção por meio de melhores previsões de demanda, processos de estoque, produção flexibilidade e visibilidade em tempo real do chão de fábrica.1
Os gêmeos digitais de fábrica estão se tornando uma tecnologia muito procurada para resolver esses problemas, concluiu a pesquisa. Em todos os setores, 86% dos entrevistados disseram que um gêmeo digital era aplicável à sua organização. Cerca de 44% disseram que já implementaram um gêmeo digital, enquanto 15% planejavam implantar um (Quadro 1).
Como funcionam os gêmeos digitais de
Os gêmeos digitais de fábrica fornecem um modelo abrangente do chão de fábrica. Eles simulam resultados de condições de fábrica em tempo real, permitindo análises hipotéticas em cenários de produção, como alterações de processo ou layout. Em seu estado mais avançado, eles podem ser integrados à tomada de decisões em tempo real, como a programação da produção – seja com revisão e intervenção manual ou por meio de automação total.
Os casos de uso de gêmeos digitais variam de acordo com o contexto operacional da fábrica. Durante o investimento inicial e a construção de uma fábrica nova, por exemplo, um gêmeo digital pode validar o design do layout, otimizar a área ocupada e estimar o tamanho do estoque. Dependendo do nível de detalhe do gêmeo, eles podem até avaliar parâmetros espaciais de ativos – por exemplo, folgas, ergonomia e movimentação de funcionários dentro de uma célula.
Em operações mais estabelecidas, os gêmeos digitais de fábrica podem prever gargalos de produção onde a mode-
7%. Ao simular com precisão gargalos em tempo real na linha de produção, o gêmeo digital também descobriu bloqueios ocultos no processo de fabricação. O modelo foi integrado às plataformas existentes do sistema de execução de fabricação (MES), aos dispositivos de Internet das Coisas (IoT) e aos bancos de dados de inventário para determinar o sequenciamento ideal
lagem tradicional em planilhas é insuficiente. Processos estocásticos difíceis de prever, buffers de estoque, tempos de deslocamento de materiais e trocas podem ser modelados com alta fidelidade usando dados em tempo real.
Os insights do gêmeo também podem ser aplicados a diferentes tipos de cenários de tempo de decisão, desde decisões mais lentas, como balanceamento de linha e priorização de oportunidades de melhoria contínua, até decisões em tempo real, como otimização de cronogramas de produção.
Os gêmeos digitais de fábrica estão agregando valor em todos os tipos de setores e casos de uso. Um gêmeo digital de fábrica desenvolvido e implantado para um player industrial foi usado recentemente para redesenhar o cronograma de produção, reduzindo a necessidade de horas extras em uma fábrica de montagem e resultando em uma economia mensal de custos de 5 a
de diferentes linhas de produtos para minimizar o tempo de inatividade. Isto foi alcançado dentro dos parâmetros dos requisitos de entrega do cliente e dos limites físicos de armazenamento do armazém e da capacidade da linha de produção.
Da mesma forma, um gêmeo digital desenvolvido para uma fábrica de metal ajudou a identificar tamanhos de lote e sequências de produção ideais para otimizar a programação de milhares de combinações potenciais de produtos em quatro linhas de produção paralelas. Para lidar com esse nível de complexidade, um agente baseado em IA foi treinado para construir a sequência de ordem ideal usando o gêmeo digital por meio de aprendizagem por reforço (RL). O algoritmo RL criou redução significativa de custos e estabilidade de rendimento quando comparado ao agendamento manual.
Construindo um gêmeo digital modular e escalável
Os gêmeos digit ais operam integrando diversas fontes de dados e organizando feeds de tecnologia ao longo de
um caminho de dados comum (a “pilha de tecnologia”) para analisar dados e visualizar o desempenho. Para obter melhores resultados, a pilha de tecnologia deve ser modular, escalável e fornecer uma única fonte de verdade (Quadro 2).
Embora muitos fabricantes tendam a optar por gêmeos digitais construídos nativamente e projetados de acordo com especificações personalizadas, há uma variedade de “pacotes iniciais” que podem ser incorporados ao design de gêmeos di-
ponentes básicos que são claramente segmentados e padronizados. Uma pilha escalável possui integração de dados padrão, interfaces de programas de aplicativos (APIs) e modelos para garantir que componentes modulares possam ser adicionados com esforço mínimo. A criação de uma única fonte de verdade, como uma arquitetura de espaço de nomes unificado (UNS), garante que os dados sejam adequadamente classificados, estruturados e acessados de forma que os insights sejam formados de forma consistente.
gitais, suportando dados interconectados, fornecendo uma interface de usuário viável ou agindo como um otimizador para diferentes insumos de produção.
Universalmente, uma pilha de tecnologia modular é projetada usando com-
Revolucionando o desenvolvimento de produtos
Fornecimento, armazenamento e processamento de dados: os dados ficam na base da pilha de tecnologia, compreendendo dados de produção provenientes de PLCs e plataformas MES para indicar o status da linha e os tempos de ciclo mais recentes por ativo. Os dados de inventário mostram a disponibilidade de matéria-prima, o trabalho atual em andamento e os produtos acabados, enquanto os dados de demanda são obtidos diretamente do cliente ou por meio do ERP.
A limpeza sistemática dos dados é fundamental para garantir que a modelagem seja conduzida de maneira repetível e esperada. Os dados são limpos, estruturados e compilados, normalmente em tabelas de dados intermediárias projetadas para consumo pela ferramenta de simulação.
Criação de uma linguagem padrão: o software de integração de serviços de dados permite que dados de fluxos distintos sejam unidos em um caminho de dados comum para processamento e segmentação. Isto permite que os dados sejam manipulados e organizados numa “linguagem” útil e categórica para integração. A criação de um modelo de dados comum que integre fontes de dados diferentes permite uma mudança radical nos insights operacionais. Uma abordagem de arquitetura, a UNS, aplica uma convenção de nomenclatura comum para todos os dados empresariais de uma forma clara e fácil de entender, o que reduz enormemente a complexidade da ampliação de casos de uso.
Camadas em software de simulação: A maneira mais precisa de simular o chão de fábrica é com software de simulação de eventos discretos ou código construído nativamente. Isso produz uma representação virtual da fábrica para executar milhares de sequências de produção simuladas para identificar gargalos e restrições de produção.
Otimização: A colocação de software otimizador em camadas sobre uma simulação digital permite que o gêmeo digital execute milhões de sequências de produção hipotéticas e isole as sequências ideais que maximizam o tempo produtivo. Embora as abordagens de otimização já existem há décadas, avanços recentes, como algoritmos genéticos, “opcionalização” baseada em Baysien, aprendizado ativo e aprendizado por reforço profundo estão mudando o jogo na criação de novas maneiras de otimizar a fábrica. Por exemplo, a incorporação de algoritmos de aprendizado de máquina (ML) permite que as sequências respondam tanto aos
padrões históricos quanto à variação em tempo real para criar um sistema de regras de negócios repetíveis que podem alterar significativamente a produção. Combinar essas abordagens de ML e otimização com uma réplica simulada da planta e aproveitar o que há de mais moderno em computação de alto desempenho está permitindo que as empresas impulsionem um novo nível de desempenho em tempo real. Uma implantação recente de gêmeos digitais de fábrica ilustra como esses
Nem sempre significa que os fabricantes estejam prontos
elementos se traduzem em valor no mundo real. Os líderes de fábrica conectaram diversas fontes de dados díspares em um quadro operacional comum que reproduzia uma linha de produção em um ambiente virtual. Isso permitiu que a equipe monitorasse a quantidade de tempo que cada unidade gastou em cada etapa do processo de produção –medindo a quantidade de tempo que a etapa de processamento ficou “faminta” (parada esperando para receber a próxima unidade) ou “bloqueada” (esperando para avançar uma unidade para a próxima etapa da produção após a conclusão do trabalho).
Juntando tudo isso, a equipe conseguiu identificar diferentes sequências que reduziram o tempo geral de processamento, especificamente minimizando o tempo de bloqueio e falta de energia na estação crítica de gargalo. Ao aproveitar uma solução rudimentar de otimização para identificar e desenvolver regras de sequenciamento repetíveis que otimizassem a sequência de produção da estação gargalo, a equipe reduziu o tempo total de processamento em cer-
ca de quatro por cento.
Como começar
Embora a maioria dos executivos de produção entrevistados vejam agora uma aplicação para gêmeos digitais, o desejo de implementar um gêmeo digital nem sempre significa que os fabricantes estejam prontos para fazê-lo. Os executivos destacam frequentemente vários desafios específicos, incluindo a consciência limitada das capacidades totais de um gémeo digital; cenários de dados fragmentados e misteriosos que inibem soluções escaláveis e de alto impacto; e a falta de talentos internos capazes de construir e implementar uma solução de gêmeo digital.
A superação desses obstáculos começa com a adoção de uma forma de trabalho iterativa e ágil, baseada em testes contínuos, validação e refinamento da lógica algorítmica. Essa abordagem ajuda a aumentar a precisão do gêmeo digital antes da implantação, aumentando as chances de adoção no longo prazo.
Pode ser necessário apoio externo para preencher lacunas de talentos. Para projetar e construir um gêmeo digital, um grande fabricante fez parceria com uma equipe multifuncional de engenheiros industriais ou de fabricação, gerentes de operações, engenheiros ou cientistas de dados e arquitetos de TI para conectar fontes de dados, testar um produto mínimo viável e construir uma solução escalável.
A primeira etapa do desenvolvi -
mento do gêmeo digital envolveu a construção rápida de uma prova de conceito para demonstrar a viabilidade do gêmeo e refinar as estimativas de impacto. Em seguida, a equipe buscou uma simulação de produto com maior fidelidade e mínimo viável, identificando totalmente os feeds de dados e projetando a arquitetura do estado futuro. Neste ponto, alguma captura de
valor já era possível destacando oportunidades de mudança de processo, por exemplo, otimizando o pessoal, compreendendo os impactos do mix de
produtos na linha e identificando gargalos em diferentes condições.
Em seguida, a simulação foi conectada a feeds de dados em tempo real e incorporada às operações, fazendo a transição do ambiente sandbox para o ambiente de produção.
Por fim, foram adicionadas plataformas otimizadoras, usando algoritmos de ML para identificar padrões de agendamento ou campanhas ideais em tempo real. Esse tipo de jornada de desenvolvimento pode durar de dois a três meses ou mais de um ano, dependendo da experiência
Desbloquear todo o potencial dos gêmeos digitais pode ser revolucionário quando dimensionado em toda a rede da fábrica. Esta próxima fronteira pode ser incrivelmente poderosa, dado que muitos intervenientes industriais têm sistemas de produção complexos e verticalmente integrados, com a fabricação, montagem e distribuição de componentes a ocorrer em muitos nós diferentes. Se cada um desses nós tivéssemos seu próprio gêmeo digital, a rede ponta a ponta poderia ser otimizada para problemas de planejamento e análise de capacidade incrivelmente complexos.
Os gêmeos digitais de fábrica provavelmente continuarão a evoluir nos próximos anos, à medida que os modelos virtuais se integram estreitamente às tecnologias generativas de IA. É viável que modelos de linguagem de IA de alto funcionamento possam interagir de forma mais integrada com a liderança da fábrica e fazer recomendações em tempo real, alertando operadores e gestores sobre possíveis melhorias ou formas de lidar com interrupções
inesperadas e prazos de recuperação estimados. À medida que estes modelos e agentes de IA se tornam mais sofisticados e integrados, provavelmente começarão a interagir a montante para compreender potenciais perturbações da cadeia de abastecimento, bem como a jusante sobre mudanças nos padrões de procura ou mudanças nos comportamentos dos clientes.
As possibilidades que esta tecnologia oferece hoje – e oferecerá no futuro – estão mudando o modo como os fabricantes tomam decisões e impulsionam a eficiência. Num mundo onde a rápida tomada de decisões pode desbloquear vantagens competitivas ou ajudar os fabricantes a adaptarem-se às perturbações e aos ventos contrários económicos, os gémeos digitais estão preparados para evoluir de uma tecnologia interessante para uma ferramenta obrigatória para fabricantes de todos os tipos – e podem eventualmente serão obrigados a interagir em uma cadeia de suprimentos totalmente virtualizada.
Em todo o mundo a comunicação impressa encanta bilhões de leitores. Boa notícia para os consumidores que preferem ler jornais, revistas e livros impressos. Depois de ler, compartilhe e recicle!
aior Evento de ESG e Sustentabilidade da América tina / Principal Evento Pré-COP 30 no Brasil
AEradaJornadaESG Impulsionando um Futuro Sustentável Diante dos Desafios de Governança Ambiental, Social e Corporativa
