Por Anderson Lima

Um laboratório em pleno ar, capaz de coletar, filtrar e selecionar amostras de água, fazer a análise de possíveis poluentes e enviar os resultados em tempo real para a tela de um celular, utilizado para controlar o dispositivo. Digna dos melhores contos de ficção científica, a tecnologia existe e tem nome: Laboratório-sob-um-drone ou Lab-on-a-drone. “O equipamento permite monitorar em tempo real a qualidade dos recursos hídricos, possíveis ações de contaminação, despejo irregular de esgoto não tratado por empresas ou outras ações antropogênicas”, explica o professor Vagner Bezerra dos Santos, do Departamento de Química Fundamental (DQF) da UFPE, orientador do estudo que originou o equipamento, primeiro do tipo a ser descrito pela literatura da área.

Foto: Divulgação

Docente e estudantes envolvidos no projeto

O Lab-on-a-drone permite o acesso a reservas ambientais de difícil acesso, como rios, lagos e até mesmo o mar, de modo a identificar a existência de contaminação resultante de despejos industriais ou da atividade irregular, protegendo biomas, a vida aquática e a saúde das pessoas. “Ele também não polui o meio ambiente, por não ser necessário o uso de embarcações que usam diesel ou gasolina, e nem impacta a área em estudo, como regiões de mangue, onde os profissionais entram no local e compactam o solo”, detalha Vagner, líder do Laboratório de Instrumentação e Automação em Analítica Aplicada (LIA3) da UFPE, local onde estão sendo realizados os estudos envolvendo o equipamento.

Além de ser mais ágil que os métodos convencionais de análise, o Lab-on-a-drone tem menor custo e permite o monitoramento em diversos pontos de um corpo d’água, apresentando assim ganhos do ponto de vista ambiental, de saúde pública, social e econômico. Também não oferece riscos ao profissional responsável pela análise. “Essa ferramenta pode ser utilizada por governos e organizações sem fins lucrativos para monitorar águas ambientais utilizando autonomia de processo rápida, de baixo custo e com dados exatos e precisos úteis para a tomada de decisões”, diz o pesquisador.

O equipamento consiste em um laboratório montado em um veículo aéreo não tripulado, o drone. Ele coleta a amostra de água, realiza a detecção eletroquímica e, por fim, envia os dados de volta para o mesmo celular usado para controlar o drone remotamente. É possível estimar tanto a natureza do contaminante como sua concentração. O sistema também é capaz de recarregar sua bateria por meio de uma célula solar, aumentando a autonomia do dispositivo. De forma experimental, o Lab-on-a-drone foi utilizado na detecção de chumbo (PB2+) na água de um reservatório localizado na Região Metropolitana do Recife (RMR). Para a análise, foi utilizada uma célula eletroquímica simples contendo um eletrodo de diamante dopado com boro miniaturizado e eletrodo impresso (SP-BDDE) como eletrodo de trabalho; cola de prata como eletrodo de referência; e tinta condutiva de carbono como contraeletrodo.

Para avaliar o desempenho do equipamento, os pesquisadores utilizaram um método de referência baseado em espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES). Apesar dos métodos distintos, os resultados alcançados não mostraram qualquer diferença estatística. “Esses resultados representam a primeira demonstração das capacidades de um veículo aéreo não tripulado para a quantificação de contaminantes ambientais eletroativos utilizando voltametria com transmissão de dados em tempo real”, explica o professor Vagner dos Santos. Como reconhecimento por sua importância, o projeto tem recebido financiamento de agências de fomento estaduais, federais e internacionais. Recebeu ainda voto de aplausos na Câmara Municipal do Recife, em 2019, pela colaboração para a mitigação do problema do derramamento de óleo cru no litoral pernambucano. O artigo resultante do trabalho estampará a capa da edição de outubro da revista Analytical Methods, da Royal Society of Chemistry, do Reino Unido.

O protótipo está a serviço da Apac e do INCT-ONSeadapta, devendo ser disponibilizado em breve para outras agências de controle hídrico e ambiental e instituições de pesquisa parceiras do projeto no Brasil e exterior. O equipamento, porém, já vem sendo utilizado de forma experimental desde 2019, na análise de águas contaminadas no litoral sul do estado, próximo ao Porto de Suape; no açude de Apipucos, no Recife; e no reservatório de Duas Unas, em Jaboatão dos Guararapes. Os trabalhos seguem em andamento. Os próximos passos incluem acoplar novos tipos de sensores à plataforma robótica adaptada sob o drone, bem como avaliar outros tipos de poluentes além do chumbo.

O estudo que deu origem ao Laboratório-sob-um-drone tem autoria, pela UFPE, do doutorando em Química João Paulo de Almeida; do estudante da graduação em Engenharia de Controle e Automação Vinícius Alcântara; e do mestre em Química Leandro Paulo; e, pela UFRPE, da doutoranda em Química Maysa Nascimento; todos sob orientação do professor Vagner Bezerra dos Santos e membros do LIA3. O trabalho teve ainda orientação e participação do professor Severino Carlos (UFRPE); do docente Willian Toito Suarez e do mestre em Química Matheus Maia (ambos da UFV) e do professor Carlos D. Garcia (Universidade Clemson, dos EUA); financiamento da Facepe, CNPq, Capes, INCT-ONSeadapta; e cooperação da Apac, Compesa e Sollaris Engenharia (Belém, PA).