Pesquisadores da Universidade Federal de Lavras (UFLA), com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig) e apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), estão desenvolvendo modelos baseados em espectros no infravermelho próximo (NIR) que estimam propriedades e classificam produtos florestais em tempo real, diretamente em campo ou nas linhas de produção de indústrias. O projeto utiliza a espectroscopia no NIR, uma tecnologia que permite analisar materiais sem destruí-los, avaliando características como densidade, umidade e até a espécie da madeira.
O professor Paulo Ricardo Gherardi Hein, da Escola de Ciências Agrárias de Lavras (Esal), explica que a tecnologia NIR é uma ferramenta essencial para superar dificuldades comuns na engenharia florestal, como a identificação de espécies de madeira com características anatômicas muito similares. "Uma ferramenta que pode auxiliar na identificação das madeiras é a espectroscopia no NIR associada a ferramentas de aprendizado de máquinas. Nosso estudo desenvolve modelos para utilização de equipamentos portáteis que podemos utilizar em campo ou pátio e que auxiliam de maneira rápida e precisa na classificação das espécies florestais", comenta o professor.
O equipamento NIR portátil adquirido pelo projeto permite a realização de medições instantâneas em campo, o que possibilita analisar não apenas madeira in natura, mas também derivados como carvão vegetal, polpa celulósica e painéis de madeira reconstituída. "O sinal emitido pelo dispositivo é tratado matematicamente e aplicado em algoritmos que entregam resultados como densidade, teor de lignina, resistência mecânica, entre outras propriedades do material", detalha o professor. Para aplicações em carvão vegetal, por exemplo, esse processo visa monitorar a qualidade do material e verificar sua origem, ajudando a identificar se a madeira provém de fontes legais e certificadas.
Participação de estudantes no projeto
O projeto, que conta com a colaboração de pesquisadores e estudantes, inclui a participação do mestrando peruano do Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira (PPGCTM/UFLA) Samuel Hernan Arzapalo Huancas. Samuel contribui com a aplicação da tecnologia NIR no campo, facilitando o monitoramento de madeiras comerciais. "Uma das dificuldades na engenharia florestal é a identificação das espécies, especialmente quando elas têm características anatômicas semelhantes. Com essa tecnologia, conseguimos classificar rapidamente as espécies em campo, o que auxilia no controle e agrupamento de grandes lotes de madeira", explica.
O mesmo projeto também é fruto da pesquisa de doutorado da discente Dayane Targino de Medeiros. Seu estudo é focado na predição da densidade básica da madeira a partir das assinaturas espectrais no NIR portátil em campo, independentemente da condição de umidade do material. "Os modelos estão trazendo resultados promissores, pois podem ser aplicados tanto em madeira verde quanto em madeira seca ou em equilíbrio com o ambiente", comenta Dayane. Outro ponto importante é que os modelos desenvolvidos podem ser transferidos de um equipamento para outro, otimizando os processos industriais e ajudando os gestores no setor florestal a tomar decisões mais rápidas e acertadas.
Etapas e apoio financeiro
O projeto, que tem duração de três anos, já concluiu alguns de seus subprojetos, enquanto outros ainda estão em andamento. "Temos pesquisas já finalizadas, algumas em andamento e outras que ainda nem começaram. É um projeto multidisciplinar extenso que envolve várias etapas e tem foco em vários produtos", destaca o professor Hein.
Esses avanços têm um impacto significativo na gestão das indústrias de base florestal, pois permite ajustes no processamento industrial em tempo real e uma melhor gestão da cadeia produtiva. Ao fornecer dados confiáveis e em tempo real, a espectroscopia NIR pode facilitar a certificação de produtos e otimizar as operações nas fábricas de celulose e papel. “Com essa tecnologia, podemos dar subsídios para monitorar e controlar a qualidade da matéria prima e dos produtos finais, ajudando a garantir que o que está sendo comercializado atende às exigências do mercado de forma sustentável”, afirma Hein.
O projeto também se destaca pelo envolvimento de estudantes, como parte da formação e capacitação na área de ciência e tecnologia da madeira. O professor ressalta a importância da pesquisa acadêmica para o desenvolvimento de soluções práticas que podem ser aplicadas nas indústrias florestais e da cadeia do agronegócio.
Esse conteúdo de popularização da ciência foi produzido com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais - Fapemig.