AUTOMAÇÃO DE ESTUFAS SOLARES PARA SECAGEM DE CACAU UTILIZANDO
UMA PLATAFORMA DE PROTOTIPAGEM ELETRÔNICA
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Juliano Balcante Pereira, 1Ana Paula Oliveira Silva, 2Joaquim Souza Jr., 2Paulo Menicucci Sabioni
1
Estudantes do curso técnico em informática integrado ao ensino médio no IFBaiano - Campus Uruçuca/ ;
[email protected]; [email protected]
2
Professores EBTT no Instituto Federal Baiano - Campus Uruçuca Orientador e Co-orientador/ [email protected];
[email protected]
Palavras-Chave: Automação, Estufa solar, Prototipagem eletrônica.
INTRODUÇÃO
Na Bahia, mais especialmente na região sul, o cultivo do
cacau é uma atividade de grande relevância para a economia
local. Da colheita até a venda este produto passa por
diversas etapas, sendo uma delas a secagem. Segundo
Martins et al. (2012, p. 28), “[...] a secagem também é
importante por proporcionar a [...] potencialização da
liberação dos componentes responsáveis pelo sabor e aroma
característico do chocolate; “O método mais comum para a
realização desse procedimento é a utilização de barcaças,
local onde as amêndoas são expostas diretamente ao sol e
protegidas por coberturas móveis durante os períodos
chuvosos. Outro método utiliza secadores tubulares por
convecção natural e chaminés cujo calor é advindo da
queima de lenha. Dentre os métodos citados é possível
destacar três grandes desvantagens: i) quando expostas nas
barcaças amêndoas demoram a secar e ficam expostas às
variações climáticas, o que pode comprometer a qualidade
do produto; ii) nos secadores que utilizam a queima de lenha
o CO2 é liberado na atmosfera, além do impacto ambiental
provocado pelo corte de árvores; iii) possível contaminação
das amêndoas pela fumaça, alteram o aroma e o sabor do
chocolate fabricado com estas. Como alternativa a esses
problemas, alguns produtores de cacau vêm utilizando
estufas solares, cujo princípio de funcionamento é a
conversão de energia em forma de radiação (eletromagnética)
em energia térmica (calor). Um inconveniente, entretanto,
desse tipo de estufa é o sistema de controle de fluxo de ar,
que necessita de uma pessoa para verificar a temperatura e,
quando necessário, realizar a abertura e o fechamento das
janelas desse sistema. Este aspecto se eliminado pode
otimizar a mão de obra, reduzindo, assim, custos da
produção. O presente trabalho visa possibilitar o controle das
janelas de exaustão e de entrada de ar, abrindo-as e
fechando-as automaticamente em função das variáveis
climáticas e da massa de amêndoas no interior da estufa. A
automação se dará através da utilização de uma plataforma
de prototipagem eletrônica, especificadamente um clone da
placa Arduino. Além disso, será possível coletar dados de
temperatura e umidade (do ar e das amêndoas), para auxiliar
no controle de qualidade na etapa da secagem do cacau.
Perante os problemas identificados, surgiu-se a seguinte
pergunta: De que forma a informatização pode contribuir na
melhoria da eficiência do processo de secagem? Posto isso o
presente trabalho tem como objetivo automatizar a operação
e a coleta de dados de uma estufa solar para a secagem de
cacau, utilizando uma plataforma de prototipagem eletrônica.
MATERIAL E MÉTODOS
Esta pesquisa necessitou dos seguintes materiais: uma placa
Blackboard V 1.0; uma matriz de condutores; fios; LEDs;
Buzzer Piezoelétrico de 5V; dois sensores de temperatura
DS18B20; quatro sensores de temperatura/umidade do ar
AM2302 e uma maquete funcional de estufa solar. Iniciou-se
esta pesquisa com um levantamento de demanda,
principalmente, entrevistando profissionais da área de
secagem de cacau. Após essa etapa revisou-se a literatura
acerca da automação de estufas e sobre programação em
plataformas de prototipagem eletrônica. Posteriormente
planejou-se e construiu-se um protótipo de estufa solar, em
escala 1:10, automatizada, em paralelo ao desenvolvimento
de um programa de computador, implementado em
linguagem C e utilizando a IDE do Arduíno, para
operacionalização do sistema de automação.
RESULTADOS ESPERADOS
Espera-se que este projeto resulte em um protótipo de uma
aplicação viável em uma situação em campo, ou seja, que
possibilite a automação de estufas solares reais já utilizadas
em áreas de produção de cacau. Também é esperado que a
solução proposta facilite a difusão do uso de estufas solares
como método de secagem alternativa aos tradicionais.
CONSIDERAÇÕES
O sistema de automação de estufas solares mostra-se como
uma alternativa prática, versátil e de baixo custo. Esta
solução proposta deve aumentar a eficiência de secagem e a
capacidade de controlar a qualidade do cacau. Dessa forma,
espera-se que a solução apresentada ajude a difundir o
modelo de estufas solares, alternativa para realização da
secagem de cacau. Ressalva-se que, a implantação destas
estufas automatizadas, contribui para políticas de inclusão
digital voltadas para o produtor que ainda não conhece a
informática.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Joaquim Souza Júnior e ao Prof. Paulo Menicucci
Sabioni pela orientação, apoio e confiança.
À Prof.ª Sayonara Cotrim Sabioni por nos instruir quanto às
normatizações na elaboração de projetos de pesquisa.
REFERÊNCIAS
MARTINS, J. M.; et al. Melhoria da Qualidade de Cacau.
Ilhéus: CEPLAC/CENEX, 2012.
MCROBERTS, Michael. Arduino básico. São Paulo: Novatec,
2011.
SANTOS. Nuno Pessanha, Arduíno: Introdução e rescursos
avançados.
Disponível
em:
<http://www.novaims.unl.pt/docentes/vlobo/escola_naval//mfc/
Tutorial%20Arduino.pdf>. Acesso em: 20 de ago. de 2015.