Pesquisadores da UFU e da UFG desenvolvem "laboratório voador" para monitorar poluição do ar

Marco Cavalcanti (UFU)
Luiz Felipe Fernandes

Pesquisadores das Universidades Federais de Uberlândia (UFU) e de Goiás (UFG) criaram um equipamento de baixo custo que é acoplado a um drone para o monitoramento de gases poluentes. O "laboratório voador" é capaz de, em apenas dez minutos, não só coletar uma amostra do ar, mas também de analisá-la e transmitir o resultado para um celular ou notebook. A inovação foi destaque no periódico científico Analytical Chemistry, da Sociedade Americana de Química (ACS, na sigla em inglês).

"Fizemos algo bem miniaturizado, portátil, totalmente automatizado e que pudesse ser colocado em um drone para fazer todas as etapas do processo de análise de um gás da atmosfera", resume João Flávio Petruci, professor do Instituto de Química da UFU e que coordenou a pesquisa com Wendell Coltro, diretor do Instituto de Química da UFG.

Peças portáteis foram acopladas a um drone de quatro hélices (quadcopter) (Imagens: Leal e colaboradores)

Conforme compara Petruci, os equipamentos utilizados atualmente e que ficam no solo custam cerca de 50 mil dólares. Já o valor estimado da plataforma analítica criada pelos pesquisadores da UFU e da UFG é de cerca de R$ 500. O drone utilizado nos testes custa, aproximadamente, R$ 10 mil.

Outra vantagem da utilização do equipamento é a possibilidade do monitoramento em escala vertical. "Porque você também consegue entender como é a dispersão dos gases. Tem o perfil [do gás] em função da altitude, se esse gás está sendo disperso para uma região maior, de maior altitude, de menor altitude. Entender o perfil vertical da concentração dos gases também é uma ferramenta importante para as Ciências Ambientais em geral", acrescenta o docente.

Drones já são utilizados em monitoramento de gases poluentes, geralmente apenas coletando amostras. "Também tem alguns trabalhos que usam o drone com o mesmo princípio que a gente usou: fazer análise, mas utilizando estratégias diferentes. A nossa estratégia é mais seletiva, é mais adequada quimicamente", argumenta Petruci.

Ilustração mostra prova de conceito realizada em estação de tratamento de esgoto em MG

Drone em ação
Os testes realizados para analisar a viabilidade da invenção – denominados "prova de conceito" – foram feitos em uma estação de tratamento de esgoto na cidade de Iturama (MG) por Vanderli Leal, doutorando do Programa de Pós-Graduação em Química da UFU e orientando de Petruci.

O gás analisado foi o sulfeto de hidrogênio (H2S), que é produzido por micro-organismos durante a decomposição de materiais orgânicos, como o esgoto. Ele tem odor desagradável, não tem cor e, dependendo de sua concentração, pode agredir o organismo humano e ser letal. O próximo passo dos estudos é a adaptação do equipamento para o monitoramento de outros gases, como o dióxido de nitrogênio, que é também tóxico.

Além disso, com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (Fapeg), sensores miniaturizados estão sendo embarcados diretamente no drone para monitorar os níveis de ozônio no ar. Wendell Coltro explica que a partir dos resultados preliminares já obtidos pelo grupo de pesquisadores, espera-se ao longo dos próximos dois anos obter um protótipo com capacidade de monitorar múltiplos poluentes ambientais simultaneamente.

Além de Petruci, Coltro e Leal, também participaram da pesquisa Habdias Silva-Neto (doutorando da UFG) e Sidnei da Silva (docente do Instituto de Química da UFU). O trabalho foi desenvolvido com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (Fapemig), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioanalítica (INCTBio).