Aparato de Estratificação Tridimensional do Solo:Mensurar a Resistividade ou a Condutividade Elétrica e as Profundidades das Camadas do Solo

Número do processo: 
PI 1012825-5
Inventores: 
Wesley Pacheco Calixto
Categoria: 
Patentes
Áreas de Atuação: 
Agronegócio
Problema/Aplicação Tecnológica: 

Os métodos tradicionais de análise do solo enfrentam limitações severas quanto à profundidade e à precisão das medições de resistividade e condutividade elétrica. Na agricultura de precisão, as ferramentas de arrasto existentes no mercado limitam-se a analisar uma camada superficial de no máximo sessenta centímetros, desconsiderando as camadas mais profundas do subsolo que são atingidas pelas raízes de diversas culturas. Além disso, as análises em laboratório alteram a compactação e a estrutura natural das amostras ao extraí-las, enquanto os métodos computacionais e gráficos comuns geram erros de extrapolação na primeira camada que se propagam por toda a modelagem, invalidando os resultados. Na engenharia elétrica e na engenharia civil, havia uma carência de sistemas automatizados capazes de realizar uma estratificação tridimensional contínua diretamente em campo, restando apenas métodos de prospecção geoelétrica tradicionais que demandam alto custo e tempo.

A aplicação tecnológica desta invenção atende diretamente a múltiplos setores. Na engenharia agronômica, permite mapear propriedades físicas e químicas do solo como a salinidade, a umidade e a textura. Na engenharia elétrica, subsidia o desenvolvimento seguro de projetos de aterramentos elétricos, malhas de proteção, subestações de energia e linhas de transmissão. Na engenharia civil, auxilia na identificação do teor de água no solo e subsolo, otimizando os projetos de estruturação de estradas e de fundações para construções.

Diferencial: 

O principal diferencial do aparato reside em sua capacidade de estimar com alta precisão e de forma dinâmica não apenas as propriedades elétricas da superfície, mas também o comportamento das demais camadas profundas do solo e do subsolo, revelando suas respectivas espessuras e profundidades. Mecanicamente, o aparato utiliza uma série de discos de corte ajustáveis que atuam como eletrodos dinâmicos diretamente em campo, os quais alternam suas funções de modo que um mesmo par de discos pode injetar corrente elétrica em um instante e medir a tensão no instante seguinte.

A tecnologia se diferencia ainda pela sua automação e processamento inteligente. Ela integra um sistema de posicionamento global que georreferencia instantaneamente cada leitura realizada, consolidando as informações em um coletor de dados. O processamento final é conduzido por uma modelagem matemática executada por um programa de computador especializado que utiliza algoritmos genéticos para calcular as incógnitas do solo, sendo capaz de mensurar e minimizar o desvio de cálculo para gerar uma configuração tridimensional detalhada do terreno.

Oportunidade: 
Esta invenção representa uma oportunidade expressiva para o mercado devido ao seu potencial de gerar grande redução de custos operacionais e expressivo aumento da precisão técnica. No setor agrícola, ela viabiliza uma tomada de decisão muito mais assertiva a respeito das culturas a serem plantadas e do manejo de fertilizantes e corretivos, otimizando os gastos com insumos a partir da delimitação exata de unidades de gerenciamento diferenciado. Para o mercado de engenharia e infraestrutura, a tecnologia surge como uma alternativa de alta fidelidade que substitui métodos de sondagem lentos e onerosos por um processo de varredura contínuo, rápido e de alta precisão diretamente no local da obra ou da instalação elétrica.
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