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Automatização de uma Estufa para o Cultivo de Plantas com Sensoriamento da Qualidade do Ar: Resultados e Conclusões

Geise Gulart Sarturi, Saul Azzolin Bonaldo, Robertiele Schardong Cardoso

AUTOMATIZAÇÃO DE UMA ESTUFA PARA O CULTIVO DE PLANTAS COM SENSORIAMENTO DA QUALIDADE DO AR: RESULTADOS E CONCLUSÕES 

Objetivos

O cultivo a céu aberto está sujeito a sazonalidades (BEZERRA,2003), e a agentes biológicos (pragas, fungos, etc).

        

O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma estufa para o cultivo de plantas, sua automatização e monitoramento, visando manutenção do calor em seu interior principalmente no período de inverno, auxiliando na extensão de produção por todas as estações do ano.

Metodologia

As estufas são estruturas construídas para o cultivo de flores, frutos, hortaliças e verduras. São projetadas para que o desenvolvimento de plantas não sofra influência de agentes externos, e com o excesso de calor ou frio. A estrutura tem como principal objetivo manter o calor dentro da estufa principalmente no período de inverno, auxiliando na extensão de produção por todas as estações do ano. Tanto o calor e a umidade quanto o frio em excesso podem prejudicar o desenvolvimento adequado dos cultivos. Neste sentido a estufa atua como um ecossistema à parte onde se podem controlar tais variáveis. A manutenção do calor no interior da estufa facilita a fotossíntese e as trocas gasosas dos vegetais, garantindo o crescimento das plantas por um tempo estendido em condições ideais. Para manter tais condições é comum que as estufas possuam meios de manutenção da temperatura e fontes alternativas de calor.

Desta forma, para o desenvolvimento deste sistema, fez-se o estudo das malhas de controle envolvidas no processo: nível, vazão, luminosidade e ventilação.

Malha de controle de ventilação
Malha de controle de ventilação

Resultados

O projeto compreendeu a utilização da plataforma Arduino Mega como unidade de comando, com dados coletados por diversos sensores para o monitoramento do ambiente protegido, incluindo sensores de temperatura e umidade modelo DHT22, sensores de luminosidade modelo GY-30, sensor de CO2 modelo MH-Z14A, sensor de qualidade do ar modelo MQ-135, além de chaves de final de curso e sensores de vazão e nível.

Sensor de Qualidade do Ar
Sensor de CO2

O sistema também contemplou uma série de atuadores, dentre eles motores de passo, bombas peristálticas e ventiladores.

     

Conclusão

O projeto demonstrou resultados condizentes com a revisão de literatura, e o acionamento dos atuadores seguiu os valores para as variáveis ambientas estipulados na metodologia proposta.

Estudos serão feitos no sentido de verificar se os sistemas desenvolvidos conseguirão trazer uma redução no custo de investimento na automação do cultivo protegido, e se a utilização dos equipamentos podem vir a proporcionar sustentabilidade econômica a pequenos agricultores.

Referências

ANDRIOLO, JERÔNIMO LUIZ. Olericultura geral: princípios e técnicas. Santa Maria, RS. Ed. UFSM, 2002.

BEZERRA, F. C. Produção de Mudas de Hortaliças. Embrapa. Fortaleza, CE, p. 21. 2003. (1677-1915).

BONALDO, S. A. Projeto e Desenvolvimento de um Sistema Automatizado Para Ensaios de Aplicação de Insumos. Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria, p. 181. 2014.

DE JESUS, GRADIMILO CÂNDIDO. Desenvolvimento de uma plataforma de monitoramento via wireless para o biotério da UFOP. Ouro Preto, MG. UFOP, 2017.

EMBRAPA. Pesquisa mede emissãode gás de efeito estufapor adubos nitrogenados no feijoeiro .Notícia, 2018.

HANWEI. Datasheet TECHNICAL DATA MQ-135 GAS SENSOR. [S.l.], 2008. 23, 24, 31, 32

MARTIN, KLAUS TESSER. Concepção e desenvolvimento de um sistema eletrônico baseado em diodos emissores de luz para simulação de espectro. Santa Maria, RS. UFSM, 2017.