Nova era de robôs voadores no campo chega com drones de alta carga

Os drones estão sendo usados ​​para uma gama cada vez maior de aplicações agrícolas, possibilitadas por novas tecnologias e diminuindo as restrições regulatórias. A maioria das opções atuais de drones são pequenas unidades movidas a bateria e são muito adequadas para tarefas de reconhecimento e monitoramento, quando equipadas com câmeras ou outros sensores. Mas há uma variedade de outras tarefas relacionadas às fazendas e realizadas com equipes e equipamentos terrestres.

A pergunta é: quais delas são passíveis de uma solução baseada em drone? Há também uma indústria de aviação agrícola bem desenvolvida, baseada em aeronaves pilotadas. E mais: quais dessas atividades poderiam ser realizadas por drones? Para explorar essas questões, a Forbes conversou com dois fabricantes de drones de alta capacidade e duas empresas de aviação agrícola nos EUA.

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O empresário Bentzion Levison nasceu nos Estados Unidos e se mudou para Israel quando tinha 10 anos. Nesse país, acabou servindo nas forças armadas. Há cinco anos, ele decidiu abrir um negócio chamado HevenDrones, com foco na busca de drones “acionáveis”, como se fossem “robôs voadores.” Isso exigiria drones que pudessem transportar uma carga útil significativa e tivessem uma janela de operação mais longa. O primeiro protótipo do HevenDrones foi uma versão movida a bateria que podia carregar 34 quilos, mas com um tempo de operação de apenas 20 a 30 minutos entre as cargas.

Levison, então, decidiu tentar uma unidade movida a hidrogênio. Os motores com esse combustível estavam disponíveis comercialmente, mas precisavam ser otimizados para essa aplicação. Após um processo de aprimoramento, sua empresa criou um projeto de drone que pode carregar uma carga útil de 34 quilos por 2 a 3 horas. O drone possui um modo de foco e de voo rápido para executar tarefas detalhadas, mas também cobrir distâncias substanciais.

O hidrogênio comprimido está disponível em tanques, mas a HevenDrones também desenvolveu um eletrolisador no campo que pode usar energia da rede ou de um painel solar para gerar hidrogênio a partir da água e comprimi-lo. Os drones podem ser operados por um operador ou por um computador. Eles também podem funcionar como um “enxame” na agricultura. E foram projetados para caber na traseira de uma caminhonete normal.

A HevenDrones está buscando muitas aplicações para este drone de alta carga útil, incluindo segurança interna, intervenções precoces no combate a incêndios, instalação e manutenção de fazendas solares, entrega de emergência de alimentos e/ou equipamentos médicos, entrega de testes médicos, por exemplo, construção e mineração. Eles também estão interessados ​​em buscar oportunidades agrícolas e iniciaram um projeto de polinização de palmeiras nos Emirados Árabes Unidos. E agora exploram muitas outras oportunidades em várias geografias, incluindo os EUA.

Existem outros fabricantes de drones de maior carga útil. Uma delas é uma empresa do Texas, chamada Hylio, fundada por Arthur Erickson em 2015. Erickson cresceu em uma região agrícola, mas começou sua carreira na engenharia aeroespacial e só mais tarde se envolveu com a agricultura. A Hylio vende várias categorias de drones, incluindo um que pode transportar até 68 litros de líquido ou até 82 quilos de outro material.

Os drones começaram a ser vendidos em 2019 e hoje há 500 deles em campo. Eles são alimentados por bateria e normalmente são pousados ​​para carregamento e substituição de carga útil a cada 10 a 15 minutos. A empresa fornece serviços contratados e também fornece equipamentos para “operadores de shows”. Sua tecnologia encontrou alguns usos exclusivos, como o método patenteado de “semeadura de vôngoles,” uma espécie de molusco, em áreas ideais de “ninhos” ao longo da costa. Outro caso de uso é com a empresa canadense Flash Forest, que usa seus drones para esforços de replantio de árvores, especialmente após incêndios.

Um dos principais focos dos grandes serviços de drones da Hylio envolve a aplicação de fertilizantes, a pulverização de produtos de proteção de cultivos e a distribuição de sementes de culturas de cobertura – papéis que normalmente são cumpridos pelo setor de aviação agrícola usando aviões pilotados, de asa fixa e rotativos. A HevenDrones também está buscando essas oportunidades.

Existem várias vantagens da aplicação aérea que se encaixam às opções pilotadas e baseadas em drones. Essas opções são possíveis quando o solo está muito úmido para receber um trator ou quando a operação se torna difícil por conta da densidade de uma cultura, por exemplo. As aplicações aéreas podem ser muito eficientes nos casos em que apenas parte de uma área de lavoura precisa ser tratada devido à variação das condições do solo ou se uma erva invasora, inseto ou doença já começou a invadir o plantio.

Em qualquer caso, trabalhar do céu ajuda a minimizar a compactação do solo decorrente do tráfego de rodas. As culturas de cobertura são amplamente reconhecidas como uma boa ideia para a saúde geral do solo, para a “agricultura regenerativa”, para o sequestro de carbono e para o controle da erosão. No entanto, a adoção dessa abordagem foi limitada em parte pelo custo, e também porque o melhor momento para semear uma cobertura ocorre durante uma janela muito apertada, por conta das outras atividades dos agricultores nessas épocas. Por isso, essa é uma janela relativamente aberta para os aviadores e se tornou um dos principais impulsionadores da prática.

No campo das aplicações aéreas, o drone e as opções pilotadas são mais complementares do que competitivas – cada uma com vantagens ou limitações, dependendo da escala e das complicações logísticas. Um avião pode transportar 15-1.900 litros de líquido e aplicá-lo de 2 a 5 galões por acre (cerca de 7 a 19 litros por 1,2 hectare), com controle preciso do tamanho da gota para minimizar a deriva e a capacidade de ligar e desligar o spray, conforme necessário para cada talhão de lavoura. Um drone pode voar a uma altitude mais baixa, acima da cultura, e pode atingir pontos ainda menores para uma pulverização, se necessário – por exemplo, menos de três metros quadrados.

Para grandes culturas em linha, a carga útil até mesmo dos Hylio e HevenDrones de maior capacidade, teria que ser reabastecida com mais frequência, o que torna o custo de mão-de-obra um problema nos EUA. No entanto, mesmo no Cinturão do Milho, um agricultor pode ter um bloco relativamente pequeno de vegetais ou de uma colheita de sementes em uma escala adequada para um drone. A logística e a economia também seriam bastante diferentes em frutas e hortaliças de alto valor.

Também há locais com linhas de alta tensão ou árvores que são problemáticas para um avião de asa fixa navegar e, portanto, podem ser melhor tratadas com um drone. Essa lógica se aplicaria particularmente bem à redução de mosquitos em zonas ribeirinhas. Um drone pode não ser uma maneira eficiente de espalhar milhares de quilos de fertilizante ou cobrir sementes de culturas em grandes lavouras, mas por ora seria uma ótima maneira de configurar “testes de variedades” de diferentes misturas de sementes para comparação durante um projeto de pesquisa.

Será muito interessante ver para onde essa tecnologia vai nos próximos anos. Provavelmente, haverá funções robóticas mais especializadas, como coleta de amostras de solo, coleta de amostras de frutas para antecipar um momento ideal de colheita e, possivelmente, pastejo de animais. Também será interessante ver onde a alternativa de energia do hidrogênio acabará tendo seu melhor ajuste.

• Steven Savage, colunista da Forbes EUA, é biólogo pela Universidade de Stanford e doutor pela Universidade da Califórnia, em Davis. (tradução: V.Ondei)