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Reflorestamento global com drones e impressão 3D

Charles R. Goulding e Andressa Bonafe propõem o uso da impressão 3D para aumentar a capacidade dos drones de realizar atividades de reflorestamento.

Os drones estão mudando a maneira como fazemos muitas coisas, desde a produção de vídeo até a entrega em domicílio. Sua contribuição para o reflorestamento, no entanto, pode ser uma surpresa. Essa aplicação incomum está crescendo em vários lugares ao redor do mundo, à medida que negócios inovadores tornam as iniciativas ambientais mais eficientes e até lucrativas. 

A importância do reflorestamento

O papel crucial das florestas não pode ser subestimado. Na verdade, eles são essenciais para a vida na Terra . Além de abrigar 80% da biodiversidade terrestre, as florestas fornecem uma vasta gama de recursos, incluindo alimentos, madeira, remédios e água doce. Trabalhando como um “sumidouro de carbono”, as árvores florestais e outras plantas ajudam a mitigar as mudanças climáticas, absorvendo o dióxido de carbono e armazenando-o à medida que crescem e prosperam.

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As florestas possuem grande importância para a nossa sobrevivência.

De acordo com a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação, estima-se que 420 milhões de hectares de floresta foram perdidos em todo o mundo desde 1990. Mesmo que a taxa anual de desmatamento esteja diminuindo, ela continua insustentável. As principais ameaças incluem incêndios, corte raso para agricultura, pecuária e desenvolvimento, extração insustentável de madeira e degradação devido às mudanças climáticas. Nesse cenário, os esforços de reflorestamento se destacam por seu papel na preservação da vida selvagem, no apoio às comunidades locais e na redução do impacto das emissões de gases de efeito estufa. 

Taxa Anual de Expansão Florestal e Desmatamento 

Métodos inovadores para recriar ecossistemas perdidos não são apenas essenciais para combater as mudanças climáticas, mas também representam um investimento promissor. O Conselho Empresarial Mundial para o Desenvolvimento Sustentável (WBCSD) estima uma oportunidade econômica para produtos de base biológica no valor de US$ 7,7 trilhões até 2030 . Em relatório desenvolvido em colaboração com o Boston Consulting Group, o WBCSD prevê um grande aumento no uso de biomateriais para complementar ou mesmo substituir os convencionais. Espera-se que essa tendência atinja diversas indústrias de produtos, principalmente farmacêutica, têxtil, materiais de construção e embalagens.

A revolução do reflorestamento com drones

Apesar da inegável urgência de reverter a perda florestal, os esforços de reflorestamento têm sido lentos e custosos. Em contraste com as tecnologias de colheita altamente automatizadas, plantar árvores continua sendo uma tarefa ineficiente e trabalhosa. Além disso, a dependência de humanos e maquinário pesado dificultou o acesso a certos terrenos, principalmente zonas de desastres. 

Em resposta a essa necessidade urgente de ação, empresas em todo o mundo estão usando drones para revolucionar o reflorestamento. A tecnologia dos drones não só permite o acesso a áreas anteriormente inacessíveis, como também gera um aumento de dez vezes na taxa de plantio por uma fração do custo das técnicas tradicionais

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A utilização de drones ajuda a acelerar muito o processo de reflorestamento.

Ilustrando essa tendência global, um artigo recente do NY Times apresentou os empreendimentos inovadores da CO2 Revolution , uma start-up que combina análise de big data e tecnologia de drones para plantar milhões de sementes aprimoradas em laboratório em áreas desmatadas na Espanha. Visando aumentar as taxas de germinação, a premiada empresa reveste suas “sementes” com um mix de extratos vegetais para proteção contra roedores; hidrogel seco para preservar a umidade; fungos para defesas reforçadas; e trufa boêmia para promover o desenvolvimento das raízes.

A start-up canadense Flash Forest também está trabalhando para o reflorestamento eficiente de drones, embora com uma estratégia um pouco diferente, que depende de software de mapeamento aéreo, automação e tecnologia de sementes biológicas. A empresa projetou vagens ricas em nutrientes que abrigam sementes germinadas junto com outras espécies que suportam a área alvo, um fungo chamado micorrizas que ajuda as plantas a se desenvolverem, fertilizantes e outros ingredientes “secretos”. 

Os esforços da Flash Forest atestam a diversidade de aplicações de drones. Os drones de plantio são equipados com um dispositivo pneumático que atira sementes profundamente no solo. Após o plantio, drones de pulverização são enviados para polvilhar a área com nutrientes como nitrogênio para facilitar o processo de cultivo. Mais tarde, drones de mapeamento são usados ​​para monitorar seu progresso. 

A Dendra Systems, com sede na Austrália, também usa drones de mapeamento para coletar dados detalhados que informam as estratégias de semeadura. Especificamente, a empresa conta com uma combinação de drones Wingtra e DJI M600 equipados com até 22 quilos de tecnologia de sensores de ponta . Os dados da pesquisa são usados ​​por algoritmos de aprendizado de máquina para estabelecer padrões de propagação ideais, que são posteriormente realizados por drones Vulcan UAV personalizados.

Com voos que duram até duas horas, Dendra estima que uma dupla de operadores pilotando dez drones pode plantar até 400 mil árvores por dia. Entre 2014 e 2020, a empresa concluiu mais de 40 projetos em 11 países. Os esforços contínuos incluem o aprimoramento da IA ​​de reconhecimento visual e o desenvolvimento de métricas de sequestro de carbono mais precisas. 

Drones na Amazônia

A tecnologia dos drones não é apenas um trunfo para o reflorestamento, mas também pode contribuir para a preservação de áreas protegidas. Em parceria com o World Wildlife Fund (WWF) e a ONG brasileira, a Associação de Defesa Etnoambiental Kaninde, membros da tribo amazônica Uru-Eu-Wau-Wau estão usando drones para documentar atividades ilegais que ameaçam a floresta tropical. 

Somente em 2019, a Amazônia perdeu uma área do tamanho do Yellowstone (mais de 3.700 milhas quadradas) e teve um aumento de 30% nas taxas de desmatamento . Os incêndios ilegais destinados a limpar a vegetação para agricultura e pecuária estão entre as ameaças mais perigosas. Drones permitem que tribos nativas monitorem áreas que antes eram difíceis de percorrer a pé. Eles são capazes de criar imagens de alta resolução, vídeo e dados de mapeamento GPS que servem como evidência contra madeireiros ilegais e grileiros. 

Impressão 3D e reflorestamento com drones

A manufatura aditiva pode ser um grande contribuinte para o avanço do reflorestamento baseado em drones. Os drones contam com vários componentes e acessórios leves que podem ser produzidos com mais eficiência com impressão 3D. Além de reduzir o custo e o tempo necessários para a produção de peças de reposição, a manufatura aditiva facilita a criação e teste de protótipos que resultam em design e funcionalidade aprimorados. As aplicações cada vez mais comuns incluem pás e proteções de hélices impressas em 3D , trem de pouso e componentes de densidades variadas que respondem melhor às necessidades aerodinâmicas.

A impressão 3D não só permite a produção de componentes de drones, mas também facilita a criação de acessórios inovadores que são fundamentais para o reflorestamento. Em Nova Jersey, Chrystoff Camacho usou a impressão 3D para construir cápsulas em forma de cone biodegradáveis especialmente projetadas para penetrar na terra seca. Cada pacote impresso em 3D é preenchido com solo rico em minerais, uma semente fertilizada e nutrientes. Uma vez caída do céu, a cápsula faz uma impressão cônica, criando espaço para crescimento. Chrystoff, que é o fundador da empresa de gestão florestal ParaTrees , estima que um drone pode plantar 150 sementes em um acre de terra em 12 minutos por apenas US$ 35.

Conclusão

Trazendo eficiência incomparável às iniciativas de reflorestamento, as soluções baseadas em drones em todo o mundo estão ajudando a mitigar as mudanças climáticas e reverter a perda de biodiversidade. A impressão 3D pode contribuir para o sucesso desses esforços inovadores, facilitando a criação e teste de protótipos, aumentando a eficiência da produção de componentes e peças de reposição e abrindo caminho para a fabricação de acessórios exclusivos.  Para saber mais sobre o processo leia a matéria completa no site.

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