Uma parceria entre a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Solos (RJ) e o também carioca Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) desenvolveu solução inovadora para a automação da coleta de dados no campo, mais especificamente da infiltração e do fluxo de água no solo.

Trata-se de um novo permeâmetro – equipamento mais usado no mundo para avaliar a condução da água nos solos – capaz de fazer essa coleta digitalmente, por meio de um microcomputador de baixo custo. Com isso, reduz o tempo e os custos da avaliação de parâmetros hidráulicos, que permite conhecer o processo de absorção de água pela terra. As instituições buscam agora um parceiro para produzir o equipamento em larga escala e inseri-lo no mercado.

A medição da água infiltrada no solo é fundamental para otimizar a irrigação, diminuindo o desperdício de água e a erosão; e para estimar o desabamento de encostas, auxiliando na prevenção e na elaboração de alarmes mais eficazes e na avaliação do comportamento de terrenos para construção de estradas ou barragens.

Entretanto, a avaliação de parâmetros hidráulicos do solo sempre foi um desafio para os pesquisadores, basicamente por dois motivos: a necessidade de um técnico treinado na coleta de dados e a avaliação, que é demorada e dispendiosa em recursos financeiros e tempo.

Assim, uma das vantagens em abordar-se o problema de modo interdisciplinar foi articular a expertise e a experiência de quem entende do problema dos solos (Embrapa Solos) com a aplicação de sensores inteligentes, ferramentas digitais de controle e condicionamento de sinais (CBPF).

Entenda a abordagem inovadora

O desafio da digitalização desse processo foi justamente identificar como automatizar a coleta dos dados. A metodologia Guelph se baseia em cavar um pequeno poço no solo e emborcar verticalmente um longo cilindro fechado de poliuretano transparente com água dentro. A tendência da água é fluir do tubo, devido à gravidade, e encher o poço até o nível cobrir a boca do tubo. Isso provoca um certo vácuo no interior do tubo, cujo nome técnico é reservatório de Mariotte.

Em um certo momento a pressão atmosférica se iguala à resultante da altura da coluna de água e o vácuo no interior do reservatório, e assim a água deixa de fluir. Devido à penetração da água no solo, o nível de água no poço se altera. Pequenas bolhas de ar entram no reservatório alterando a pressão, e o líquido desce. Até restaurar o equilíbrio. No método manual, uma escala milimetrada permite determinar a variação de nível de água, e consequentemente do volume.

“Nossa abordagem foi incluir um medidor de pressão e temperatura, com a precisão necessária para monitorar a variação do vácuo no reservatório de Mariotte. Esse enfoque viabilizou a automação do processo e nossos testes de campo e laboratório demonstraram sua acurácia. A partir do dado digitalizado, temos acesso a uma vasta gama de recursos tecnológicos. Um pequeno microcontrolador recebe essas informações, um relógio interno registra as variações entre as medidas e o momento da leitura, e um programa nos permite processar, calcular, registrar e apresentar em um display o resultado”, detalha Geraldo Cernicchiaro, do CBPF.

Com informações da Embrapa