Agro 4.0: O uso do estudo de fluidodinâmica computacional no armazenamento de grãos.

O agronegócio tem investido cada vez mais em tecnologia e inteligência de dados para redução de custos e eficiência no processo dentro do campo. Essas melhorias têm permitido que o produtor rural seja cada vez mais competitivo no mercado e assertivo em sua tomada de decisão.

Segundo a Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura, o Brasil está entre os dez maiores produtores de grãos do mundo, mas como o mercado (interno e externo) está cada vez mais rigoroso com os padrões de qualidade, este é um desafio a ser superado para aumentar a competitividade do país.

Segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, as perdas médias da produção, no estágio de armazenamento, chegam a 10% do total produzido anualmente no Brasil. Isso representa cerca de 10 milhões de toneladas de grãos/ano. Além disso, existem as perdas em qualidade que comprometem o uso do grão produzido ou o qualificam para usos menos nobres e de menor valor agregado. Esses prejuízos estão ligados diretamente a pragas em depósitos, presença de fragmentos de insetos, degradação da massa de grãos e contaminação por fungos.

Uma das formas de combater esses prejuízos é recorrer à inteligência da simulação 3D, que está dentro do conceito da indústria 4.0, e que pode ajudar os profissionais a manterem a qualidade do produto, reduzindo problemáticas no armazenamento. A simulação de fluidodinâmica computacional aplicada ao armazenamento de grãos pode ser altamente eficaz no diagnóstico técnico-científico em situações onde exista a necessidade de solucionar essas perdas e problemas de desperdício.

Veja como a simulação permite avaliar a temperatura e umidade com maior precisão dentro dos silos:

Em um estudo real é possível entender o efeito da temperatura e umidade relativa do ar no interior do galpão e em contato com a superfície das pilhas de grãos.

Como primeiro passo, é necessário avaliar as dimensões do interior e exterior dos silos de soja e as condições de umidade e temperatura dos ambientes interno e externo. Além disso, também são analisados no estudo uma base de dados considerando as médias, mínimas e máximas de temperatura e umidade da região. Nesta base são avaliados mais de 10 mil registros em cada uma das variáveis ao longo destes 12 meses, sendo possível determinar os parâmetros médios e críticos.

Exemplo de análise de umidade e temperatura em silos

Como um exemplo hipotético de análise, suponha que em uma avaliação da umidade seja possível constatar que se houver grãos estocados no limite de umidade definido de 14% e expostos às condições de temperatura de 85°F (29,44°C) e umidade relativa do ar de 75%, a umidade de equilíbrio dos grãos será de aproximadamente 15%. Conclui-se, portanto, que que nestas condições esses grãos absorvem a umidade do ambiente.

Já em relação a temperatura, para uma variação na superfície das pilhas de grãos entre 32,5°C e 36,8°C é necessário considerar que as regiões mais altas, ou seja, mais próximas ao teto, terão temperaturas maiores, enquanto as regiões mais baixas apresentarão temperaturas menores.

 Nesse caso, temperaturas acima de 32°C são indesejadas por reduzirem o tempo de estocagem dos grãos. Sendo assim, 100% da superfície das pilhas estarão acima do limite estabelecido de 32°C, ou seja, apesar da umidade de equilíbrio indicar que a superfície da pilha de grãos não esteja nas condições de ganhar umidade, a temperatura a que a pilha está submetida a coloca em condições não adequadas em relação ao tempo de estocagem.

Com essas análises e uma consultoria para o sistema de climatização é possível obter uma maior homogeneidade de temperatura na superfície das pilhas de grãos, atingindo uma diferença de até 4,3°C entre as temperaturas máxima e mínima previstas.