O campo passou por muitas transformações desde que quatro cientistas resolveram antecipar tendências e criar um centro de pesquisa que pudesse unir a Física à agricultura há 40 anos. Desafios surgiram, exigindo da ciência e da tecnologia novos olhares a fim de gerar soluções para problemas complexos. Entre eles, reduzir os impactos das variações climáticas no agronegócio. É nesta direção que a Embrapa Instrumentação pretende seguir nos próximos anos, com o desenvolvimento de projetos em rede e de adaptação de sistemas produtivos aos eventos extremos. Um dos fundadores da Embrapa Instrumentação, o pesquisador Silvio Crestana diz que acredita na ciência para enfrentar os novos desafios das variações climáticas e afirma que não basta mais apenas mitigar os efeitos dela e sim prover a adaptação aos eventos extemos, aos três tipos de estresses enfrentados pela agropecuária, o estresse hídrico, o térmico e o biótico. “Os impactos já estão aí, queda da produtividade em várias lavouras e criações pelo lado do produtor e aumento do custo da cesta básica pelo lado do consumidor. Esses impactos climáticos chegaram antes do previsto, surpreendendo até os cientistas. É urgente falar e agir na busca de adaptação e resiliência nos sistemas de produção agropecuários. A Embrapa Instrumentação tem o desafio de ser protagonista nesse cenário, preparando-se para o seu segundo salto institucional”, reforça Crestana. É na esteira desses desafios que a Embrapa Instrumentação, criada em 18 de dezembro de 1984, vai conduzir um projeto de integração de tecnologias habilitadoras para a resiliência da agricultura às mudanças climáticas. O estudo, apoiado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), recebeu aporte de R$ 15 milhões e deverá ser executado no prazo de 36 meses. Integrar para solucionar Aprovado recentemente, o projeto tem o objetivo de consolidar e reforçar a infraestrutura dos três laboratórios multiusuários da Embrapa Instrumentação – Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), Laboratório de Referência Nacional em Agricultura de Precisão (Lanapre) e Laboratório Nacional de Agrofotônica (Lanaf). “Propomos integrar as tecnologias habilitadoras da nanotecnologia, fotônica e agricultura de precisão e digital na busca de estratégias multidisciplinares para adaptação aos estresses hídrico, térmico e biótico e outros efeitos das mudanças climáticas na atividade agrícola. Vamos atuar e contribuir para que os custos dos alimentos e a produtividade agrícola brasileira possibilitem o alcance da segurança alimentar e competitividade num cenário de transição ecológica, como vivemos hoje”, diz o coordenador do projeto, Caue Ribeiro. Rede atua para mitigar GEE Nesta direção, um amplo projeto em rede envolvendo 12 instituições do Brasil e do exterior, com a participação de mais de 40 profissionais, está em andamento com a proposta de apoiar a agricultura de baixa emissão de carbono. Com foco em sistemas integrados e intensificados de produção agropecuária, o projeto liderado pela Embrapa preconiza análises detalhadas de experimentos de campo de longa duração, visando o sequestro de carbono como ação mitigadora da emissão de gases do efeito estufa (GEE). “Resultados inéditos deverão ser obtidos para condições tropicais visando dar evidências científicas sobre mecanismos de proteção da matéria orgânica do solo (MOS) e outros cobenefícios para os sistemas produtivos, como capacidade de retenção de água e aumento da biodiversidade, que permitam projeções futuras sobre a capacidade de acúmulo de C no solo e sua estabilidade no tempo” adianta o líder do projeto Ladislau Martin Neto. O projeto é apoiado no âmbito do Programa Fapesp de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG) com orçamento de R$ 4 milhões e prazo de cinco anos para execução. Pesquisa aposta na economia circular Com o objetivo de se consolidar como uma rede de pesquisadores, que desenvolve tecnologias, promove discussões, conscientização, formação e apoio à consolidação da lógica circular do consumo de plástico, a Embrapa Instrumentação desenvolve o projeto INCT Circularidade em Materiais Poliméricos. O projeto em rede envolve 55 pesquisadores de instituições de pesquisa, universidades brasileiras e participantes internacionais e é coordenado pelo pesquisador Luiz Henrique Capparelli Mattoso. “A relevância da implantação do conceito de circularidade em materiais poliméricos é colossal. Vamos abordar desde o projeto, a síntese e o processamento até o uso e reuso e a destinação de materiais poliméricos, considerando suas mais variadas demandas tecnológicas e aplicações. A ideia é atuar para reduzir o uso de recursos fósseis naturais para produzir plástico, promover a inovação para tornar o plástico mais reutilizável, reciclável e compostável, entre outros”, afirma Mattoso. O projeto foi aprovado em chamada do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) para execução em 60 meses, com orçamento de quase R$ 7 milhões. Impactos de um centro inovador Protagonista em áreas que estão na fronteira do conhecimento, como a nanotecnologia, agricultura de precisão e fotônica, a Embrapa Instrumentação foi fundada pelos físicos Sílvio Crestana e Sérgio Mascarenhas, falecido em maio de 2021, e pelos engenheiros eletrônicos Paulo E. Cruvinel e Paulo Henrique Valim, com o aval do então presidente da Embrapa, Elizeu Alves. As pesquisas iniciais envolveram tecnologias já consagradas na medicina. No campo, ganhou importante papel para investigar amostras de solo, madeira e materiais semelhantes, além de trazer mudanças nos métodos tradicionais. “A pesquisa pioneira com tomografia de Raios X aplicada á ciência do solo envolveu também o estudo dinâmico da água no sistema solo-planta, contribuindo na vanguarda do avanço do conhecimento cientifico, sendo reconhecida em âmbito nacional e internacional”, diz Cruvinel. Nessas quatro décadas, a Embrapa Instrumentação, formada por um grupo interdisciplinar, vem se destacando no cenário nacional e internacional por seu pioneirismo em desenvolver tecnologias que permitem preservar a qualidade de alimentos e aumentar o seu tempo de vida, como a nanoemulsão de cera de carnaúba, ver o interior das frutas sem destruí-las ou medir o teor de óleo em frutos do dendezeiro, caso do aparelho SpecFit. A tecnologia leva embarcada a técnica de ressonância magnética e já está presente em mais de 20 países. A Plataforma IA AGLIBS é outra tecnologia de destaque, já foi aplicada em 14 estados brasileiros para medir o teor de carbono no solo. Entre os avanços estão ainda a introdução de novos materiais, permitindo o desenvolvimento de filmes comestíveis com o reaproveitamento de frutas, legumes e hortaliças, que seriam descartadas por conter pequenos danos ou deformações. Em seu leque de atuação, o Centro de Pesquisa dedica especial atenção aos pequenos produtores com tecnologias para o saneamento básico rural, como a Fossa Séptica Biodigestora, Jardim Filtrante, Clorador Embrapa e sensores simples para otimizar a irrigação no campo. União de forças alavanca tecnologias Os 184 contratos ativos atualmente envolvem parceiros do setor público, da iniciativa privada, cooperativas e do terceiro setor, dos quais 132 estão no em São Paulo. Projetos de agricultura de precisão desenvolvidos com vinícolas, por exemplo, estão ajudando a caracterizar vinhos finos de inverno em função da variabilidade do vinhedo no interior do estado. Dos 132 contratos, 97 são com startups e empresas estabelecidas no estado, que geram emprego, renda e levam o conhecimento aos diferentes públicos. Além das parcerias nacionais, a Embrapa Instrumentação mantém estreita colaboração no âmbito internacional. Entre elas estão o acordo para pesquisa em agricultura de precisão e digital assinado com a Agência de Cooperação Internacional do Japão (Jica), e com o Conselho Nacional de Pesquisa (CNR) da Itália para aplicação de nanotecnologia no desenvolvimento de tecnologias que reduzam o impacto ambiental. Além do intercâmbio científico, outra característica da Embrapa Instrumentação é a formação de recursos humanos. Neste aspecto, as universidades paulistas cumprem um papel relevante ao atuar em parceria com recursos humanos altamente qualificados, pois 15 pesquisadores orientam em 22 programas de pós-graduação. Embrapii impulsiona a inovação Para continuar avançando em temas de fronteira, a Embrapa Instrumentação foi credenciada como Unidade Embrapii Itech-Agro – Integração de Tecnologias Habilitadoras no Agronegócio – no final de 2022. A Itech-Agro recentemente conquistou o Prêmio Embrapii na categoria de projeto mais inovador com micro e pequenas empresas (MPE). Trata-se do projeto Grain Analytic System (GRAS), uma tecnologia pioneira para classificação automática de defeitos de grãos de soja, utilizando fotônica, visão computacional e inteligência artificial. A Unidade Embrapii Itech-Agro atua do desenvolvimento de materiais avançados e insumos nanotecnológicos e biotecnológicos para o agronegócio a tecnologias para controle de qualidade de produtos e automação integrados com inteligência artificial aplicados à agroindústria. “A Embrapa Instrumentação tem uma história de realizações e transformações importantes para o agro brasileiro. Agradeço especialmente aos técnicos, assistentes, analistas, pesquisadores e estudantes de diferentes níveis do Centro de Pesquisa, que todos os dias ajudam, com seu talento e esforço, a criar soluções tecnológicas para um Brasil melhor”, diz o chefe-geral José Manoel Marconcini.
O campo passou por muitas transformações desde que quatro cientistas resolveram antecipar tendências e criar um centro de pesquisa que pudesse unir a Física à agricultura há 40 anos. Desafios surgiram, exigindo da ciência e da tecnologia novos olhares a fim de gerar soluções para problemas complexos. Entre eles, reduzir os impactos das variações climáticas no agronegócio. É nesta direção que a Embrapa Instrumentação pretende seguir nos próximos anos, com o desenvolvimento de projetos em rede e de adaptação de sistemas produtivos aos eventos extremos.
Um dos fundadores da Embrapa Instrumentação, o pesquisador Silvio Crestana diz que acredita na ciência para enfrentar os novos desafios das variações climáticas e afirma que não basta mais apenas mitigar os efeitos dela e sim prover a adaptação aos eventos extemos, aos três tipos de estresses enfrentados pela agropecuária, o estresse hídrico, o térmico e o biótico.
“Os impactos já estão aí, queda da produtividade em várias lavouras e criações pelo lado do produtor e aumento do custo da cesta básica pelo lado do consumidor. Esses impactos climáticos chegaram antes do previsto, surpreendendo até os cientistas. É urgente falar e agir na busca de adaptação e resiliência nos sistemas de produção agropecuários. A Embrapa Instrumentação tem o desafio de ser protagonista nesse cenário, preparando-se para o seu segundo salto institucional”, reforça Crestana.
É na esteira desses desafios que a Embrapa Instrumentação, criada em 18 de dezembro de 1984, vai conduzir um projeto de integração de tecnologias habilitadoras para a resiliência da agricultura às mudanças climáticas. O estudo, apoiado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), recebeu aporte de R$ 15 milhões e deverá ser executado no prazo de 36 meses.
Integrar para solucionar
Aprovado recentemente, o projeto tem o objetivo de consolidar e reforçar a infraestrutura dos três laboratórios multiusuários da Embrapa Instrumentação – Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), Laboratório de Referência Nacional em Agricultura de Precisão (Lanapre) e Laboratório Nacional de Agrofotônica (Lanaf).
“Propomos integrar as tecnologias habilitadoras da nanotecnologia, fotônica e agricultura de precisão e digital na busca de estratégias multidisciplinares para adaptação aos estresses hídrico, térmico e biótico e outros efeitos das mudanças climáticas na atividade agrícola. Vamos atuar e contribuir para que os custos dos alimentos e a produtividade agrícola brasileira possibilitem o alcance da segurança alimentar e competitividade num cenário de transição ecológica, como vivemos hoje”, diz o coordenador do projeto, Caue Ribeiro.
Rede atua para mitigar GEE
Nesta direção, um amplo projeto em rede envolvendo 12 instituições do Brasil e do exterior, com a participação de mais de 40 profissionais, está em andamento com a proposta de apoiar a agricultura de baixa emissão de carbono. Com foco em sistemas integrados e intensificados de produção agropecuária, o projeto liderado pela Embrapa preconiza análises detalhadas de experimentos de campo de longa duração, visando o sequestro de carbono como ação mitigadora da emissão de gases do efeito estufa (GEE).
“Resultados inéditos deverão ser obtidos para condições tropicais visando dar evidências científicas sobre mecanismos de proteção da matéria orgânica do solo (MOS) e outros cobenefícios para os sistemas produtivos, como capacidade de retenção de água e aumento da biodiversidade, que permitam projeções futuras sobre a capacidade de acúmulo de C no solo e sua estabilidade no tempo” adianta o líder do projeto Ladislau Martin Neto.
O projeto é apoiado no âmbito do Programa Fapesp de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG) com orçamento de R$ 4 milhões e prazo de cinco anos para execução.
Pesquisa aposta na economia circular
Com o objetivo de se consolidar como uma rede de pesquisadores, que desenvolve tecnologias, promove discussões, conscientização, formação e apoio à consolidação da lógica circular do consumo de plástico, a Embrapa Instrumentação desenvolve o projeto INCT Circularidade em Materiais Poliméricos. O projeto em rede envolve 55 pesquisadores de instituições de pesquisa, universidades brasileiras e participantes internacionais e é coordenado pelo pesquisador Luiz Henrique Capparelli Mattoso.
“A relevância da implantação do conceito de circularidade em materiais poliméricos é colossal. Vamos abordar desde o projeto, a síntese e o processamento até o uso e reuso e a destinação de materiais poliméricos, considerando suas mais variadas demandas tecnológicas e aplicações. A ideia é atuar para reduzir o uso de recursos fósseis naturais para produzir plástico, promover a inovação para tornar o plástico mais reutilizável, reciclável e compostável, entre outros”, afirma Mattoso.
O projeto foi aprovado em chamada do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) para execução em 60 meses, com orçamento de quase R$ 7 milhões.
Impactos de um centro inovador
Protagonista em áreas que estão na fronteira do conhecimento, como a nanotecnologia, agricultura de precisão e fotônica, a Embrapa Instrumentação foi fundada pelos físicos Sílvio Crestana e Sérgio Mascarenhas, falecido em maio de 2021, e pelos engenheiros eletrônicos Paulo E. Cruvinel e Paulo Henrique Valim, com o aval do então presidente da Embrapa, Elizeu Alves.
As pesquisas iniciais envolveram tecnologias já consagradas na medicina. No campo, ganhou importante papel para investigar amostras de solo, madeira e materiais semelhantes, além de trazer mudanças nos métodos tradicionais.
“A pesquisa pioneira com tomografia de Raios X aplicada á ciência do solo envolveu também o estudo dinâmico da água no sistema solo-planta, contribuindo na vanguarda do avanço do conhecimento cientifico, sendo reconhecida em âmbito nacional e internacional”, diz Cruvinel.
Nessas quatro décadas, a Embrapa Instrumentação, formada por um grupo interdisciplinar, vem se destacando no cenário nacional e internacional por seu pioneirismo em desenvolver tecnologias que permitem preservar a qualidade de alimentos e aumentar o seu tempo de vida, como a nanoemulsão de cera de carnaúba, ver o interior das frutas sem destruí-las ou medir o teor de óleo em frutos do dendezeiro, caso do aparelho SpecFit. A tecnologia leva embarcada a técnica de ressonância magnética e já está presente em mais de 20 países. A Plataforma IA AGLIBS é outra tecnologia de destaque, já foi aplicada em 14 estados brasileiros para medir o teor de carbono no solo.
Entre os avanços estão ainda a introdução de novos materiais, permitindo o desenvolvimento de filmes comestíveis com o reaproveitamento de frutas, legumes e hortaliças, que seriam descartadas por conter pequenos danos ou deformações.
Em seu leque de atuação, o Centro de Pesquisa dedica especial atenção aos pequenos produtores com tecnologias para o saneamento básico rural, como a Fossa Séptica Biodigestora, Jardim Filtrante, Clorador Embrapa e sensores simples para otimizar a irrigação no campo.
União de forças alavanca tecnologias
Os 184 contratos ativos atualmente envolvem parceiros do setor público, da iniciativa privada, cooperativas e do terceiro setor, dos quais 132 estão no em São Paulo. Projetos de agricultura de precisão desenvolvidos com vinícolas, por exemplo, estão ajudando a caracterizar vinhos finos de inverno em função da variabilidade do vinhedo no interior do estado.
Dos 132 contratos, 97 são com startups e empresas estabelecidas no estado, que geram emprego, renda e levam o conhecimento aos diferentes públicos.
Além das parcerias nacionais, a Embrapa Instrumentação mantém estreita colaboração no âmbito internacional. Entre elas estão o acordo para pesquisa em agricultura de precisão e digital assinado com a Agência de Cooperação Internacional do Japão (Jica), e com o Conselho Nacional de Pesquisa (CNR) da Itália para aplicação de nanotecnologia no desenvolvimento de tecnologias que reduzam o impacto ambiental.
Além do intercâmbio científico, outra característica da Embrapa Instrumentação é a formação de recursos humanos. Neste aspecto, as universidades paulistas cumprem um papel relevante ao atuar em parceria com recursos humanos altamente qualificados, pois 15 pesquisadores orientam em 22 programas de pós-graduação.
Embrapii impulsiona a inovação
Para continuar avançando em temas de fronteira, a Embrapa Instrumentação foi credenciada como Unidade Embrapii Itech-Agro – Integração de Tecnologias Habilitadoras no Agronegócio – no final de 2022. A Itech-Agro recentemente conquistou o Prêmio Embrapii na categoria de projeto mais inovador com micro e pequenas empresas (MPE). Trata-se do projeto Grain Analytic System (GRAS), uma tecnologia pioneira para classificação automática de defeitos de grãos de soja, utilizando fotônica, visão computacional e inteligência artificial.
A Unidade Embrapii Itech-Agro atua do desenvolvimento de materiais avançados e insumos nanotecnológicos e biotecnológicos para o agronegócio a tecnologias para controle de qualidade de produtos e automação integrados com inteligência artificial aplicados à agroindústria.
“A Embrapa Instrumentação tem uma história de realizações e transformações importantes para o agro brasileiro. Agradeço especialmente aos técnicos, assistentes, analistas, pesquisadores e estudantes de diferentes níveis do Centro de Pesquisa, que todos os dias ajudam, com seu talento e esforço, a criar soluções tecnológicas para um Brasil melhor”, diz o chefe-geral José Manoel Marconcini.