O INESC TEC está envolvido em dois projetos ligados à floresta – GOTECFOR e BIOTECFOR. Ambos visam valorizar a biomassa florestal e potenciar a atividade florestal por um lado e, agrícola, por outro.
A floresta tem um peso económico considerável na economia nacional. O Valor Acrescentado Bruto em 2017, segundo o Observatório para as Fileiras Florestais foi quase de 167 milhões de euros. O INESC TEC – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência e os seus parceiros acreditam que muito mais se pode fazer para valorizar este bem nacional. Assim, nascem os projetos GOTECFOR – Tecnologia para a mobilização e aproveitamento de Biomassa Florestal na agroindústria e o BIOTECFOR – Bionegócios e Tecnologia para a valorização eficiente dos recursos florestais endógenos no Norte de Portugal e Galiza para promover a valorização dos recursos florestais considerando duas abordagens complementares e com diferentes escalas de implementação temporais.
Os projetos são complementares, tendo o GOTECFOR como motivação dois problemas fundamentais existentes no sector agroflorestal: baixo valor económico dos resíduos florestais e elevados custos no aquecimento de estufas, quando utilizado gás e/ou eletricidade. Neste sentido, pretende-se avaliar a potencialidade de utilizar resíduos florestais no aquecimento das estufas, reduzindo assim os custos neste processo.
Biomassa como fonte de energia
Filipe Neves Santos, coordenador da investigação no INESC TEC, explica que estão numa fase de “encontrar, adaptar e parametrizar a utilização de uma ferramenta informática para otimização da cadeia de abastecimento da Biomassa Floresta [BF] às culturas protegidas. Em paralelo, temos vindo a analisar o parque de máquinas e alfaias florestais, e temos identificado inovações nestas máquinas no sentido de as tornar mais eficientes no contexto da utilização de resíduos florestais no aquecimento de estufas”.
Atualmente, o GOTECFOR tem um piloto a decorrer nas estufas de flores (FlorAlves), em Vila do Conde. Aqui, o aquecimento das estufas tem sido feito com estilha proveniente de resíduos florestais. Os investigadores têm “avaliado o impacto económico na utilização biomassa para aquecimento da estufa”. E já foram retiradas algumas conclusões, tais como que “as alfaias, máquinas, caldeiras e gestão das cadeias de abastecimento que necessitam de ser adaptadas, nomeadamente: caldeiras que necessitam de ser ajustadas no sentido de serem mais tolerantes a estilha com algum conteúdo de terroso e pedras; estilhadoras com capacidade aumentada na filtragem do calibre da estilha e de materiais não lenhosos; melhor monitorização de teores de humidade das pilhas de estilha; e sistemas de apoio à gestão das cadeias de abastecimento da BF às culturas protegidas”.
A biomassa florestal utilizada como fonte de energia é assim uma oportunidade quer para produtores florestais, quer para os profissionais que recorram a este produto florestal. A utilização direta de estilha/biomassa no aquecimento de estufas reduz os custos associados ao aquecimento das estufas e aumenta a produtividade das culturas, traduzindo-se para o agricultor numa maior rentabilidade da exploração e aumento da capacidade de produção/exportação de produtos agrícolas durante todo o ano. As mais-valias não se ficam por aqui, pois a utilização de estilha/biomassa no aquecimento de estufas permite também aumentar o número de locais com capacidade para o consumo da biomassa e reduzir os custos de transporte da biomassa e ao mesmo tempo eliminar as perdas nos ciclos de transformação biomassa (energia térmica – energia elétrica – energia térmica) – que podem chegar aos 50%. Esta redução de custos de transporte e redução nas perdas de transformação pode viabilizar a utilização de outros subprodutos florestais e pode tornar autossustentável a manutenção/limpeza da floresta.
“Ao associarmos à cadeia de valor uma ferramenta que analisa a procura (agricultor com estufas) e oferta (proprietário florestal/prestador de serviços), que otimiza os custos de transporte e aumenta os ganhos do lado da procura e oferta, estamos a aumentar a inteligência e eficiência de toda a cadeia e a aumentar a rentabilidade para todos envolvidos”, destaca Filipe Neves Santos, sublinhando que “pela via do aumento da rentabilidade do agricultor, redução dos custos de transporte e redução nas perdas de transformação é possível viabilizar esta cadeia de valor que promove uma economia circular envolvendo floresta e agricultura”.
Gerar novos biomateriais
Paralelamente ao GOTECFOR, está a decorrer o projeto BIOTECFOR que visa também valorizar os produtos da floresta, neste caso enaltecer a importância da biomassa florestal recorrendo à geração de novos biomateriais e redução de custos operação com recurso à automação e robótica.
Filipe Neves Santos recorda que “um dos fatores limitantes na limpeza/manutenção florestal é custo destas operações, reflexo da inexistência de máquinas mais eficientes/adaptadas à realidade portuguesa e da dependência de recursos humanos inexistentes ou escassos. Para responder a esta limitação, no INESC TEC desenvolvemos tecnologia robótica que permite automatizar uma máquina teleoperada para efetuar, de forma autónoma e segura, operações de limpeza e manutenção florestal”. O instituto está também a desenvolver uma alfaia autónoma para acoplar a este robô que efetue não só a recolha, mas também o pré-processamento e processamento da biomassa, no sentido de reduzir custos de transporte, reduzir o esforço físico destas operações e dignificar o trabalho neste contexto. Os biomateriais integram igualmente este projeto e, neste campo, os investigadores do CTAG (Fundación para la promoción de la innovación, la investigación y el desarrollo tecnológico en la industria de automoción de Galici) incorporar até 60% material lenhoso de origem florestal em plásticos (compósito), com capacidade para utilização na indústria automóvel. Esta utilização de material lenhoso de origem florestal em materiais compósitos permitirá valorizar até dez vezes o valor económico da biomassa florestal (tipicamente utilizada em centrais de geração de energia elétrica).
Os principais beneficiadores do projeto BIOTECFOR são os fabricantes de alfaias e máquinas florestais e prestadores de serviços florestais que poderão, com o conhecimento obtido no projeto, sentir-se motivados a desenvolver novas máquinas e alfaias mais compactas e inteligentes para operações de limpeza e manutenção florestal.
“Neste momento, o INESC TEC é claramente a instituição de I&D [Investigação e Desenvolvimento], na Península Ibérica, com mais experiência no desenvolvimento de robótica para contexto florestal e com capacidade para ajudar as empresas a desenvolver novas máquinas, alfaias, robôs, sensores, IoT [Internet of Things – Internet das Coisas] e Sistemas de Apoio à Decisão para este contexto florestal”, explica Filipe Neves Santos.
A questão que se coloca é se os empresários florestais, e outros empreendedores, estão abertos a novos negócios e apostar nos recursos florestais de outra forma. O investigador do INESCTEC não tem dúvidas de que “sim”, estão “claramente preparados”. Filipe Neves Santos pormenoriza: “Num dos workshops organizado no contexto do projeto BIOTECFOR, onde juntámos fabricantes, prestadores de serviços e proprietários florestais foi percetível a clara capacidade do sector em inovar e a enorme vontade de procurar novas formas de valorizar a floresta. Penso que o sector carece de apenas mais investimento que promova a colaboração entre os diferentes atores do sector e que promova o desenvolvimento de soluções tecnológicas de origem nacional, para que possa emergir um ecossistema no sector composto por fabricantes, prestadores de serviços e proprietários florestais com capacidade para exportar tecnologia desenvolvida na realidade portuguesa”.
Ao longo destes dois anos de GOTECFOR e BIOTECFOR muito trabalho já foi feito, contudo os investigadores gostariam de dar continuidade ao trabalho. Filipe Neves Santos considera “fundamental que exista uma continuidade destes projetos, não só pelo investimento já efetuado, mas essencialmente porque é uma área onde claramente Portugal se poderá destacar e vir a ser líder em termos de robótica florestal, sistemas de apoio à decisão e ecossistemas florestais-agrícolas”. Por isso, conclui que “gostaria que a continuidade passasse por um consórcio de empresas fabricantes, prestadores de serviços e proprietários florestais focada no desenvolvimento de robôs (máquinas e alfaias), sensores, IoT e Sistemas de Apoio à Decisão para este contexto florestal”.
GOTECFOR
Promotor: FORESTIS – Associação Florestal de Portugal
Parceiros:
- INESC TEC – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência
- INEGI – Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Engenharia Industrial Floresta Jovem, Lda.
- Sérgio Domingos Azevedo Alves (FlorAlves)
Financiamento: € 39.414,64
Data de início e fim: junho 2017 – junho 2020
BIOTECFOR
Promotor: FORESTIS – Associação Florestal de Portugal
Parceiros:
- INESC TEC – Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência
- CTAG – Fundación para la promoción de la innovación, la investigación y el desarrollo tecnológico en la industria de automoción de Galici
- AFG – Associación Forestal de Galicia
Orçamento global: € 137.287,50
Data de início e fim: janeiro 2017 – junho 2020