Biomimética: as fábricas do século XXI serão como as florestas

Biomimética: as fábricas do século XXI serão como as florestas

Janine Benyus, co-fundadora da Biomimicry 3.8, já disse que "quando a floresta e a cidade são funcionalmente indistinguíveis, sabemos que alcançamos a sustentabilidade".

Num primeiro momento, a frase pode parecer muito otimista em um mundo marcado pela emissão excessiva de poluentes e resíduos na natureza e, sobretudo, pelo movimento que grandes nações, como os Estados Unidos e China, têm tomado na contramão de leis e acordos pró meio-ambiente.

No entanto, é expressivo o número de empresas que estão colocando a sustentabilidade em sua missão, de tal forma que um negócio não é mais considerado "bem-sucedido" se não atingir todas as métricas estabelecidas para diminuir a pegada ambiental. E isso, claro, vem acompanhado de um movimento civil mundial em que os indivíduos e suas comunidades, cada vez mais, valorizam iniciativas ditas "verdes".

Mas na prática, é possível implementar a ideia defendida por Benyus e derrubar as seculares barreiras entre cidades e florestas? Ao que tudo indica, SIM.

Factory as a Forest: as fábricas circulares do século XXI

O conceito "Factory as a Forest" (Fábricas como Florestas) foi introduzido no SB 18 Vancouver e, desde lá, tem despertado bastante curiosidade em manufaturas que desejam transformar os processos produtivos, tornando-os autossustentáveis, equilibrados e circulares como os ecossistemas da natureza.

A ideia partiu de um estudo biomimético que esmiuçou o mecanismo de funcionamento das florestas as quais, ao longo dos últimos bilhões de anos, têm se mostrado ótimas mantenedoras do status quo, sem perder a elevada capacidade de adaptação e regeneração.

O estudo serviu de base para que os processos produtivos (no caso, da empresa Interface em parceria com a Biomimicry 3.8) fossem analisados com o objetivo de encontrar meios de torná-los ainda mais eficientes, com instalações de pegada ambiental zero e elevado desempenho, tal como todos os ecossistemas globais.

Percebeu-se que, para tanto, era fundamental transformar os processos ligados à economia linear, transmutando-os para uma realidade dita circular. Sem isso, é impossível emular a natureza com perfeição, já que nela reina uma exata proporção entre o que é criado e o que é consumido (e vice-versa), num ciclo plenamente autossustentável.

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Para isso, é importante desenvolver produtos que, ao longo da cadeia produtiva, sequestrem carbono, usar materiais sustentáveis e recicláveis, optar por fornecedores com visão pró meio-ambiente e, claro, engajar a empresa como um todo para que o objetivo fique claro e atingível.

Com vistas a tornar esse conceito uma realidade prática, o estudo indicou quatro passos aparentemente simples que podem guiar qualquer organização rumo ao status "Factory as a Forest". Veja-os a seguir:

Passo 1: Identificar ecossistema de referência LOCAL

O conceito "Factory as a Forest" foi concebido para complementar a estratégia já existente das empresas e, assim, fazê-las mais verdes. A ideia não valoriza rupturas drásticas, nem mudanças em grande escala de uma única só vez. Muito pelo contrário: os esforços devem começar pequenos e crescerem à medida em que se tornem plenamente mensuráveis.

Factory as a Forest
Factory as a Forest: Penang, Malásia

Como se sabe, os ecossistemas são muito variáveis de região para região, embora todos funcionem com o objetivo final de manter o equilíbrio entre a produção e o consumo de recursos. Por essa razão, é importante descobrir, localmente, à qual região ecológica uma instalação pertence e, a partir disso, emular o ecossistema mais próximo que a abrange. Como dito anteriormente, a ideia é começar de forma setorizada.

Uma das maneiras de descobrir a ecorregião e o ecossistema em que uma empresa está inserida é acessar o mapa interativo EcoRegions. Nele, é possível navegar por todo o globo e estabelecer diferentes critérios de visualização e análise.

Com isso definido, parte-se para questões mais profundas de análise — como determinar as taxas de sequestro de carbono, de filtragem de ar, de armazenamento de nutrientes e água, suporte à biodiversidade, reciclagem de recursos — sobre o ecossistema definido. A Biomimicry 3.8 também recomenda o Ecology Pocket Guide para ajudar não-biólogos com essas definições.

Além disso, ela defende que uma imersão in loco é sempre a maneira mais eficiente de sentir-se parte da natureza e realizar uma experiência biomimética integral. Com isso, fica mais fácil fundamentar os aprendizados com o ecossistema e aplicar os conhecimentos na prática.

Passo 2: Mensurar o desempenho da instalação a ser transformada

Nesta etapa é preciso estabelecer métricas que servirão de referência para definir sucesso.

O importante neste momento é entender o padrão de desempenho do ecossistema local e, a partir disso, colocá-lo como meta a ser atingida. Para tanto, é preciso estipular padrões e benchmarks de desempenho para as instalações que serão transformadas. Como exemplo, podem ser analisados a capacidade de armazenamento e purificação de água, reciclagem de resíduos, conservação do solo e lençóis freáticos, manutenção da biodiversidade polinizadora, produção de biodegradáveis, consumo de energia limpa, entre outros.

A maior dificuldade, no entanto, é escolher os elementos certos e que conversem perfeitamente com os aspectos locais da instalação em análise. Novamente, é preciso começar de forma localmente isolada. Isso porque, quando restringimos o foco ao que é gerenciável e ao que se encaixa nas operações e na estratégia de uma empresa específica, fica muito mais simples a posterior implementação dos passos definidos como necessários.

Passo 3: Planejar os passos de implementação de melhorias

Se no Passo 2 nós conseguimos estabelecer métricas e metas de sucesso, no Passo 3 a ideia é planejar como executá-las.

Aqui, mais uma vez, é importante se apegar aos detalhes exclusivos da ecorregião e do ecossistema que a envolve. Isso, em outras palavras, significa que as definições para a unidade de uma empresa localizada em São Paulo, por exemplo, não serão válidas (ou apenas parcialmente) para uma outra unidade em Buenos Aires. Esses dois locais estão envolvidos por processos ecológicos muito distintos e cada um deles, de forma isolada, deve servir de base de emulação para as estruturas produtivas das filiais.

Um outro aspecto muito importante a ser mencionado nesta etapa é a não necessidade de se mapear tudo o que deverá ser feito. Primeiramente, porque isso é quase impossível. Depois, porque é importante deixar algumas lacunas em aberto para que o conhecimento não se limite e possa ser moldado conforme novas descobertas ocorrerem mais à frente, no momento da execução propriamente dita.

Passo 4: Implementar

A implementação requer engajar todas as pessoas e empresas parceiras que, direta ou indiretamente, estarão envolvidas nesse processo de mudança. Afinal, são elas que estarão no dia a dia das decisões e execuções e que, portanto, irão implementar todas as definições dos passos anteriores.

As implementações devem ser de curto, médio e longo prazo, sempre mensuráveis e corrigidas em ciclos. São elas também que completarão as lacunas da etapa de planejamento, trazendo à realidade os desafios que ficaram escondidos quando tudo ainda era só uma ideia.

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O Passo 4, conforme indicam as empresas que já chegaram lá, torna-se progressivamente mais complexo conforme é escalado. Muito em razão da estratégia "Factory as a Forest" ser pensada a partir de uma realidade local, que respeita as individualidades dos ecossistemas e ecorregiões. Também pelo fato de, ao aumentar o número de atores envolvidos na mudança, ficar mais difícil o estabelecimento de padrões comuns de rigor e engajamento, ao longo da cadeia produtiva.

Mesmo assim, como defende a Biomimicry 3.8, esses desafios tornam-se pequenos conforme aumente o engajamento das empresas com a sustentabilidade e o senso de compromisso e responsabilidade ambiental sejam uma prioridade estruturada. Nesse sentido, tudo leva a crer que, em alguns anos, a estratégia localizada fará cada vez mais sentido, já que diversos núcleos de mudança ao redor do mundo surgirão e, assim, somarão esforços com resultados em grande escala.


Como funciona a metodologia de PoV V2COM?

Como funciona a metodologia de PoV V2COM?

De cada quatro projetos de IoT, apenas um é bem-sucedido. Foi o que concluiu um estudo da Cisco, com mais de 1.800 profissionais de TI e Diretores Executivos. Orgulhosamente, a V2COM está inserida no grupo dos 25% com sucesso. E muito disso se deve à metodologia exclusiva de PoV (Proof of Value), que há quase duas décadas garante eficiência produtiva e financeira a uma vasta gama de empresas no Brasil e no mundo.

Ao longo de sua história, a V2COM sempre priorizou os investimentos em tecnologia de ponta e a alta capacidade técnica e de gestão de seus colaboradores. Com isso, desenvolveu patentes e soluções inteligentes de IoT adaptáveis aos mais diversos cenários e demandas e, sobretudo, compatíveis com diferentes sistemas legados. Ao produzir em escala não só os equipamentos de Hardware que cria em laboratório, mas também Softwares de alta performance, a empresa diferenciou-se no mercado por sua presença ponta à ponta em projetos de diferentes extensões e complexidades.

Para isso, a V2COM utiliza protocolos próprios de trabalho com foco na padronização de processos que garantem o sucesso das aplicações de IoT, sem perder de vista um rigoroso padrão de segurança e proteção de dados. Além disso, ao aplicar sua exclusiva metodologia de PoV exaustivamente em centenas de projetos ficou provado que, em menos de 4 meses, é plenamente possível escalar resultados com elevada eficiência e viabilidade financeira.

Como funciona a PoV?

O processo de desenvolvimento da PoV (Proof of Value) parte da seguinte visão:

O custo da Solução deve ser sempre inferior ao custo do Problema

Isso significa que um projeto de IoT só caminhará para a ação após provada sua viabilidade econômica junto à realidade apresentada pelo cliente-parceiro. Para tanto, é estruturada uma análise baseada fundamentalmente em premissas de ganho de valor. Somente após essa etapa, parte-se para a proposta de solução técnica e desenvolvimentos necessários.

A metodologia de PoV engloba um estudo que foca na inovação propriamente dita e também na contextualização dos ganhos econômicos diante do problema apresentado. Com isso, fica claro o esforço da V2COM para adequar as inovações tecnológicas à realidade de negócio dos clientes, o que eleva a segurança e o engajamento das equipes envolvidas no projeto.

Uma outra importante característica da PoV é a aplicação aprofundada da fase de testes. Isso permite verificar os benefícios reais da tecnologia de forma macro e não apenas limitada ao ambiente controlado dos pilotos. Esse momento é de suma importância justamente porque o objetivo final de todo projeto de IoT é ser escalável, já que é a partir dessa expansão que os resultados da transformação digital realmente tornam-se muito interessantes para as empresas.

Um recente estudo realizado pela McKinsey comprova justamente essa ideia. Segundo ele, testes limitados que não objetivam impactar a empresa como um todo (e até mesmo a cadeia de produção que a envolve) não costumam atingir o grau de eficiência inicialmente almejado pelos gestores dos projetos. Isso porque a expansão dos pilotos está diretamente ligada ao impacto financeiro posterior que será auferido com os processos já transformados digitalmente.

Essa realidade pode ser visualizada no gráfico abaixo apresentado no estudo:

Curva de aprendizado com projetos de IoT (mais cases gera maior impacto financeiro)

A pesquisa ainda demonstrou que as empresas com resultados mais expressivos são aquelas que estiveram dispostas a testar as tecnologias em diferentes cases de aplicação, de forma transversal e aprofundada. E é justamente isso que a metodologia de PoV se propõe a fazer de forma simples, rápida e eficiente.

*Leia mais sobre os principais pontos da pesquisa da McKinsey

PoV: um processo quase industrial

A PoV foi estruturada com base em uma ordem cronológica de etapas finamente articuladas e interligadas, semelhante aos processos do ambiente industrial.

De início, a partir do mapeamento do problema, são apresentadas as tecnologias disponíveis capazes de resolver a demanda em questão. Após isso, as conversas da equipe técnica aprofundam questões específicas do projeto, com detalhamento de custos, apresentação de um cronograma de ações, gestão de riscos e interface com os usuários. Toda essa primeira fase costuma ter duração de até quatro dias.

Em um segundo momento, parte-se para a análise da viabilidade econômica propriamente dita, cuja fundamentação estrutura-se em cima de premissas de ganho de valor. Para tanto, são utilizadas como base as tecnologias de software e hardware já disponíveis na V2COM. A partir delas, busca-se concluir se o custo da solução realmente compensará o custo do problema apresentado.

Todo esse ciclo de atividades demora até três semanas e ele representa a garantia ao cliente-parceiro de que o projeto só caminhará caso ele seja interessante não apenas em aspectos tecnológicos, mas também financeiros.

PoV
PoV: metodologia exclusiva V2COM

Uma vez considerado economicamente viável, o processo de PoV parte para as questões de natureza técnica. É neste momento que a solução de IoT é posta em testes e são ajustados todos os detalhes. Essa fase só é possível, dada a construção modular e customizada das tecnologias V2COM que, a partir de uma composição prévia, conseguem se adequar perfeitamente às especificidades de cada cliente. É nesta etapa que ocorrem os desenvolvimentos e as validações de integração de sistemas, bem como é calculado o ROI financeiro. Ao fim, após no máximo dois meses para a conclusão desses trabalhos, é possível seguir para o Lançamento do projeto.

Nesse momento, já com a estruturação plena da solução de IoT, parte-se para a inserção na realidade de mercado. Em um ambiente controlado de média escala, os processos começam a operar sob as regras da nova tecnologia desenvolvida. Um acompanhamento em tempo real é realizado com foco na rápida correção de erros que porventura surjam e na mensuração de dados que demonstrem a eficiência do projeto.

Esse formato é analisado por um mês até que, finalmente, é escalada a solução para o restante da empresa. A partir desse momento, a inovação já se transformou em realidade na rotina processual do cliente, que acaba de dar mais um importante passo rumo à efetiva transformação digital.

Quer saber mais sobre a metodologia de PoV V2COM?
Então, entre em contato pelo formulário abaixo:


Sistema Gestão de Performance

O que faz um Sistema de Gestão de Performance ser eficiente?

O que faz um Sistema de Gestão de Performance ser eficiente?

Segundo a McKinsey, um Sistema de Gestão de Performance eficiente é composto por cinco elementos:

  • Dados
  • Fontes confiáveis
  • Pessoas capacitadas
  • Tempo e espaço adequados
  • Tomada de decisão efetiva

Ao seguir esses elementos, os processos industriais criam padrões de fluxo de trabalho fundamentais para garantir o ritmo das operações. Primeiro, coletam-se dados a partir de diferentes sensores espalhados ao longo de toda a cadeia produtiva. Depois, esses dados transformam-se em informações, após serem analisados com a ajuda de softwares inteligentes. Na sequência, são gerados insights que levam à tomada de decisão por parte do(s) gestor(es) responsável(eis) até que, enfim, um comando seja acionado. Com isso, fecha-se o primeiro ciclo desse fluxo para iniciar o segundo e, assim, sucessivamente.

Sistemas de Gestão de Performance que atuam sobre máquinas e processos garantem às manufaturas mais agilidade para identificar problemas (antes mesmo que aconteçam) e permitem que ajustes sejam feitos em tempo real, sem a necessidade de interromper nenhuma atividade. Além disso, ao analisar a performance através de uma série de indicadores coletados por esses sistemas, o gestor responsável pode implementar rotinas ainda mais eficientes de trabalho que reduzem custos e aumentam a produtividade da fábrica.

Sistemas Digitais agregam mais valor à tomada de decisão

Os cinco elementos inicialmente apontados nem sempre são alcançados com facilidade, especialmente em setores ainda tradicionalmente pouco impactados pela transformação digital. Neles ainda é muito forte a cultura analógica, de tal modo que a extração de dados é certamente mais demorada e menos abrangente quando comparada aos cenários digitais.

Manufaturas com baixa automação dispendem muito tempo e esforço para alcançar dados básicos de um processo que, em conjunto, não são suficientes para gerar insights tão aprofundados quanto aqueles obtidos digitalmente.

Abaixo, é possível comparar o gerenciamento de performance de cada um desses elementos, no cenário tradicional e na realidade digital:

Sistema de Gestão de Performance

Fonte: McKinsey

Hoje, graças aos avanços no processamento de dados, redes de hardware de última geração, sensores com tecnologia de IoT e infraestrutura de TI, qualquer empresa (independente do porte e do segmento de atuação) é capaz de implementar um Sistema de Gestão de Performance plenamente digital.

Mais do que isso, esses sistemas podem ser desenhados de modo 100% customizado, atendendo com elevada especificidade às mais diferentes requisições que as indústrias podem demandar. A tecnologia garantiu que, de forma simples e financeiramente sustentável, a transformação digital chegasse ao ambiente fabril, escalando resultados em curto intervalo de tempo.

Como resultado, os processos automatizados puderam alcançar um padrão de funcionamento altamente eficiente, calibrado por instruções codificadas que são testadas, melhoradas e implementadas de forma contínua e autônoma. Além disso, foi possível refinar trilhas de auditoria (um ganho para a segurança) e implementar uma rotina de progresso contínuo à toda cadeia produtiva.

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Metodologia PoV: Custo da Solução sempre menor que Custo do Problema

Mas é claro que todos esses benefícios não são percebidos de forma imediata. Dados da Mckinsey indicam que são necessários entre 1 e 2 anos para que um Sistema de Gestão de Performance seja efetivamente incorporado à cultura da empresa, e cerca de 3 a 5 anos para que ele esteja plenamente integrado a outros sistemas que gerenciam o negócio como um todo.

Isso tudo, claro, a depender do grau de envolvimento da alta liderança e sua disposição em transformar digitalmente a empresa, tanto de forma top-down quanto bottom-up.

Pessoas não devem ser postas à parte da inovação

É sempre necessário destacar a inquestionável importância das pessoas no processo de transformação digital. Em geral, as empresas costumam direcionar grandes esforços sobretudo para a inovação e para os investimentos em tecnologia, deixando em segundo plano a gestão e capacitação da mão-de-obra, de forma estruturada e sistemática.

Muitas vezes, mesmo diante da implementação em larga escala de soluções tecnológicas, algumas empresas não conseguem atingir as melhorias em produtividade, custos, qualidade e eficiência que tanto almejaram. E, mais uma vez, o problema não está com a inovação propriamente dita, mas com a dificuldade em integrar as pessoas nessa guinada digital.

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Pesquisas globais sugerem que em torno de 60% dos atuais trabalhos em manufaturas já poderiam ser plenamente automatizados, sem a necessidade de força humana. Mas, ao que tudo indica, isso não deve virar realidade nas próximas décadas, até mesmo naqueles setores mais avançados em inovação.

Isso porque o trabalho humano, mesmo que reformatado, sempre será necessário para gerir e adaptar a inovação de acordo com os diferentes cenários que se moldam e, claro, para continuar inovando. Além disso, se por um lado o desenvolvimento tecnológico extingue algumas carreiras, por outro é ele o grande gerador de empregos da atualidade (e, ao que tudo indica, continuará sendo). Haja visto o elevado número de vagas direcionadas a desenvolvedores, em todo o mundo.

A Indústria 4.0 de hoje nunca necessitou de tantos investimentos em capacitação de mão-de-obra, cujas habilidades técnicas, analíticas e de gerenciamento são e serão, cada vez mais, imprescindíveis para um ambiente de alta complexidade tecnológica.

Nesse cenário, a maior dificuldade reside na formação de profissionais que sejam capazes de, ao mesmo tempo, incorporar o novo sem "desaprender" as habilidades tradicionais que o chão de fábrica requer. Essa verdadeira simbiose entre a parte útil e necessária do analógico e a inovação do digital é o que criará uma geração de pessoas preparadas para fomentar negócios saudáveis e ainda mais competitivos.

Desse modo, Sistemas de Gestão de Performance realmente eficientes são aqueles que conseguem tirar máximo proveito do avanço tecnológico —  a partir da extração e análise de dados —  integrando-o a uma boa gestão de pessoas capacitadas cujos insights e consequente tomada de decisão são o que, de fato, movimentam a roda da Indústria 4.0.


IoT fraude água

IoT no combate à fraude: 38,3% da água consumida no Brasil não é faturada

IoT no combate à fraude: 38,3% da água consumida no Brasil não é faturada

O acelerado processo de urbanização brasileiro impactou diretamente a demanda por recursos hídricos, tornando-os progressivamente mais escassos no país.

O último índice de perdas na distribuição de água no Brasil, elaborado pelo Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, indicou que 38,3% do volume disponibilizado no país não foi contabilizado como montante consumido, seja por vazamentos, falhas nos sistemas de medição ou ligações clandestinas. Apenas para comparar, na Alemanha, Austrália, Nova Zelândia e Japão, esse valor chega a ser inferior a 10%.

Ciente dessa realidade, nos últimos anos a Sabesp vem implementando uma série de iniciativas com foco em incentivar o uso racional da água. Através de sistemas de monitoramento, a empresa conseguiu controlar de forma rápida e eficiente uma série de problemas relativos às redes de distribuição, sobretudo a detecção de fraudes e falhas na medição.

A V2COM fez parte dessa história ao desenvolver tecnologias de telemetria que atuaram diretamente no combate às denominadas perdas aparentes.

Também chamadas de não físicas ou comerciais, esse padrão de perda está relacionado ao volume de água que foi efetivamente consumido pelo usuário, mas que, por algum motivo, não foi medido ou contabilizado.

São falhas decorrentes de erros de medição (hidrômetros inoperantes, com  submedição, erros de leitura, fraudes, equívocos na calibração dos hidrômetros), ligações clandestinas, by pass irregulares nos ramais das ligações (conhecidos como gatos), falhas no cadastro comercial e outras situações. Nesse caso, então, a água é efetivamente consumida, mas não é faturada pelo prestador de serviços.

Com o desenvolvimento e implantação de sensores de ponta à ponta, ligados a sistemas robustos de processamento de dados, a tecnologia de IoT garantiu que as perdas aparentes da companhia fossem detectadas com muito mais facilidade e, assim, combatidas ao longo de todos os canais de distribuição. Veja abaixo o histórico de perdas da Sabesp:

telemetria perdas água

Especificamente em clientes de grande consumo, como escolas, prédios comerciais e indústrias, os sistemas de telemedição da V2COM permitem que os hidrômetros enviem informações sobre os padrões de consumo de água em intervalos regulares de tempo. Com isso, foi possível identificar vazamentos de maneira muito mais rápida, evitando o desperdício e custos desnecessários nas contas dos clientes.

Esse mesmo padrão de tecnologia também tem sido amplamente utilizado pela V2COM — não só no Brasil mas em outros países — para auxiliar as distribuidoras de energia elétrica a reduzirem perdas comerciais. Dessa maneira, é possível refinar o monitoramento do consumo em tempo real, o gerenciamento automático das operações e a tomada de decisão remota com elevada assertividade.

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Há quase duas décadas, a V2COM desenvolve soluções inteligentes que combinam a captação e processamento de dados para minimizar riscos e melhorar as cadeias de produção e de entrega de serviços.

Para saber mais detalhes sobre nossa premiada plataforma de IoT e suas incontáveis possibilidades de uso e customizações, entre em contato através do formulário abaixo:

 

 


Biomimética: uma nova geração de baterias, sensores e fotocatálise

Biomimética: uma nova geração de baterias, sensores e fotocatálise

Um olhar atento sobre a Natureza pode surpreender até mesmo os cientistas e engenheiros envolvidos em grandes projetos de inovação. Isso porque dela parte a inspiração para uma infinita gama de invenções que, na verdade, nada mais são do que reformatações de materiais, processos e sistemas amplamente testados e aprovados pelos ciclos naturais, por bilhões de anos.

Espiráculos
Espiráculos: pequenos poros na estrutura dos insetos que permitem trocas gasosas

Exemplo disso foi o recente desenvolvimento de um material sintético — idealizado pelo professor-doutor Bao-Lian Su e sua equipe internacional de cientistas — que emula a porosidade dos tecidos presentes nas folhas das plantas e nos espiráculos dos insetos (estruturas responsáveis pelas trocas gasosas).

De acordo com a linha de pesquisa, essa inovação poderia fomentar o desenvolvimento de materiais e sistemas 20 vezes mais eficientes no que se refere a aplicações que envolvem baterias recarregáveis, fotocatálise e sensores para gases.

Como surgiu a ideia?

O ponto de partida para o desenvolvimento do material sintético de Bao e sua equipe foi a Lei de Murray. É ela que descreve o modo como a Natureza distribui fluidos (líquidos e gases) do modo mais eficiente possível. Não importa se estamos falando das raízes e caules das plantas, dos pulmões dos mamíferos ou mesmo dos espiráculos dos insetos, a lei sempre é válida quando se pretende transportar fluidos com a menor resistência possível e, portanto, garantindo o menor "custo" aos sistemas.

No entanto, o grande desafio para seguir as diretrizes de Murray sempre residiu na dificuldade em construir um sistema poroso sintético que se aproximasse da extrema (e perfeita) complexidade das formatações biológicas encontradas na Natureza. E foi justamente isso que o time de Bao conseguiu superar.

A equipe desenvolveu um esquema multinível de estruturas, com base em nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) que, em conjunto, compuseram blocos tridimensionais e organizados compostos por nano, meso e macroporos. A formatação da rede seguiu um ordenamento com base no diâmetro desses poros, algo fundamental para garantir a fluidez dos materiais transportados com a menor resistência possível, tal como acontece nas plantas e em outras estruturas vivas.

Segundo Bao, esse novo padrão de rede pode ser aplicado à uma série de funcionalidades que utiliza estruturas porosas, sobretudo em materiais cerâmicos e nanometais.

Baterias de Lítio: vida útil estendida com Biomimética

A extensão da vida útil de baterias recarregáveis de Lítio está entre as conquistas mais importantes que esse novo material pode trazer à indústria, com amplo espectro de utilização.

O apelidado ZOMM (ZnO Murray Materials) — e sua estrutura multinível — apresentou um ciclo de vida útil na ordem dos 5.000, com uma capacidade de reversibilidade até 40 vezes maior que os materiais de ZnO macroporoso e 25 vezes maior que os de grafite mais modernos disponíveis no mercado. Esses números representam uma verdadeira revolução, até mesmo para aquilo que hoje se considera como mais avançado em termos de tecnologia e eficiência.

Além disso, quando se usou o ZOMM como ânodo, alcançou-se uma formatação de bateria com capacidade ultraelevada e ciclos de longa duração muito mais estáveis do que os padrões atualmente utilizados. Isso, claro, é um grande passo para resolver os inúmeros desafios acerca do crescimento exponencial no uso de energia em todo o mundo e especialmente para diminuir a pegada ambiental, através de processos cíclicos mais duradouros e sustentáveis.

Fotocatálise 17 vezes mais eficiente

A fotocatálise é um processo amplamente utilizado na indústria que utiliza a luz para acelerar reações químicas baseadas na ação de nano-semicondutores dispersos. Ela tem sido fundamental para a degradação orgânica de poluentes prejudiciais ao meio ambiente.

Bao e sua equipe perceberam que a estrutura 3D bioinsipirada na Lei de Murray poderia ter uma importante aplicação na fotocatálise. Isso porque a capacidade fotocatalítica do ZOMM é ao menos 17 vezes maior que a dos nanomateriais de ZnO dispersos, comumente usados nesse tipo de processo.

Além disso, o filme composto pela tecnologia ZOMM pode ser utilizado por diversos ciclos de catálise, sem alterar sua estrutura e funcionalidade. Isso torna o processo menos custoso e mais sustentável.

Sensoriamento de gases 20 vezes mais sensível

Sensores de gás são amplamente utilizados em diversos tipos de indústria, especialmente para fortalecer os padrões de segurança dos processos produtivos.

A estrutura vascularizada e porosa do ZOMM provou ser altamente eficiente para aumentar a superfície de absorção do oxigênio (tal como no sistema respiratório dos seres vivos) e ainda capaz de acelerar a difusão de outras moléculas gasosas.

Quando foram realizados testes específicos com o vapor de etanol, o ZOMM alcançou um padrão de sensibilidade na ordem dos 457, uma valor nunca reportado por nenhum experimento até então. Esse número é, no mínimo, 20 vezes maior que os sensores mais modernos já disponíveis no mercado.

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As pesquisas com os materiais inspirados na Lei de Murray indicam uma série de outras funcionalidades para indústrias dos mais diversos segmentos. A formatação porosa, tridimensional e ordenada provou garantir um elevado grau de reatividade e uma baixa resistência no transporte molecular, características importantes para aumentar exponencialmente a eficiência de diversos processos e sistemas atualmente em uso.

Novamente, os mecanismos evolutivos biológicos provaram ser fonte de inspiração para novas tecnologias cuja aplicação tem levado a resultados verdadeiramente impactantes. Cabe às empresas e centros de pesquisa de todo o mundo continuarem investindo nesse olhar refinado sobre a Natureza a fim de que possamos extrair toda a sabedoria necessária para revolucionar as próximas gerações de forma sustentável.


smart farm

Smart Farms: a transformação digital bilionária do campo brasileiro

Smart Farms: a transformação digital bilionária do campo brasileiro

Segundo o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações — hoje Ministério da Ciência e Tecnologia — o uso de soluções de IoT no agro movimentará entre US$ 5 bilhões e US$ 21 bilhões, até 2025. Como resultado, as chamadas smart farms alcançarão aumento em torno de 25% na produção e redução de até 20% no uso de insumos. Foi isso o que apontou uma recente pesquisa da McKinsey encomendada pelo BNDES.

O agronegócio está visivelmente entre os setores com maior potencial de se transformar a partir da incorporação das novas tecnologias de IoT. Responsável por mais de 23% do PIB brasileiro, de acordo com a Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA), as propriedades agrícolas do Brasil somam uma área que ultrapassa mil campos de futebol. Por essa razão, o campo precisa cada vez mais de processos e operações integradas e eficientes para elevar a produtividade sem o aumento exacerbado dos custos de produção.

E, nesse caminho, a tecnologia surge como uma grande aliada para finalmente viabilizar e escalar a transformação digital das smart farms ao redor do país.

A escolha do parceiro certo é fundamental para o sucesso das smart farms

Cada vez mais, o agricultor e o pecuarista demandam informações em tempo real que os auxiliem na tomada de decisão com elevada assertividade. A melhoria da infraestrutura tecnológica do Brasil — como conectividade, penetração móvel, imagens de satélite e alfabetização digital da mão de obra — tem cooperado estruturalmente para que o ecossistema agtech do país seja uma realidade prática. E nesse contexto, um número crescente de empresas tem desenvolvido novas soluções específicas para resolver as demandas que vêm do campo brasileiro.

Mas diante dessa elevada oferta de opções, surgiu um novo desafio ao agropecuarista: como avaliar de fato qual o melhor parceiro para alavancar a produtividade com tecnologia?

O mercado de hoje está repleto de empresas que oferecem soluções prontas e aparentemente "simples". Mas o grande problema é que, na prática, a maioria delas são monolíticas e com baixíssima possibilidade de customização. Desse modo, acabam por não se adequar às inevitáveis particularidades que cada realidade produtiva apresenta, de tal maneira que não são raras as frustrações quando aquela plataforma "simples e bonita" mostra-se insuficiente no momento da implantação.

Por essa razão, é fundamental que os gestores do campo avaliem quais soluções, entre as inúmeras ofertadas, realmente são desenvolvidas com flexibilidade, ao ponto de se adequarem perfeitamente às suas especificidades (e não o contrário). Para tanto, o foco deve estar nos parceiros estratégicos que apresentem capacidade técnica e expertise suficientes para desenvolver sob demanda uma série de funcionalidades, além daquelas comumente oferecidas pelo mercado. Além disso, é preciso levar em conta o quão integráveis e adaptáveis esses sistemas são, de tal modo que possam "conversar" com o maquinário e sistemas já em uso, sem a necessidade de substituições muito onerosas.

Como a tecnologia pode ajudar as fazendas na prática?

A tecnologia de IoT possui infinitas aplicações no ambiente rural. O monitoramento das frotas, a segurança das smart farms e a reconfiguração de toda a logística, desde a produção até a entrega dos produtos nos centros distribuidores, são apenas alguns dos exemplos de uso possíveis.

Hoje, o desenvolvimento de sensores cada vez mais robustos permite coletar dados em tempo real com elevada precisão. Eles podem, por exemplo, disparar alarmes evitando roubo de cabeças de gado e monitorar tanques de combustível para indicar o exato momento para o reabastecimento, evitando paradas inesperadas e custosas dos tratores e outras máquinas. Além disso, o sensoriamento integrado a sistemas inteligentes permite monitorar a frota e acompanhar em tempo real para onde está sendo levada a produção, de tal forma que qualquer desvio é imediatamente alertado por meio de alarmes, por exemplo.

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Todas essas benfeitorias, entretanto, requerem esforço por parte dos produtores e cooperativas agrícolas, que precisam estar abertas a mudanças estruturais em seu ecossistema de trabalho. Afinal, não basta apenas incorporar a inovação de forma desordenada e pontual. A verdadeira transformação digital no campo requer estratégia, olhar macro e bastante comprometimento das equipes envolvidas.

V2COM: a solução mais inteligente em IoT

V2COM consolidou-se no mercado nacional e internacional por ser um dos poucos fornecedores de soluções de IoT ponta à ponta. Através disso, garante um elevado grau de customização dos projetos que, assim, adequam-se com bastante profundidade às mais diferentes especificidades demandadas.

Por desenvolver integralmente tanto hardware quanto software, a V2COM alcançou um padrão de tecnologia plenamente compatível com as inovações, integrando-se perfeitamente a diferentes realidades de forma bastante ágil.

No campo, sua tecnologia exclusiva tem sido fundamental para vencer as barreiras da conectividade, garantindo projetos sempre viáveis em termos financeiros e, sobretudo, em precisão de resultados.

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