Tecnologias Emergentes na Aquacultura – Aquacultura 4.0
A aquacultura é uma das formas mais promissoras de produção de proteína animal. De acordo com o relatório bienal da FAO de 2024, a produção da aquacultura ultrapassou, pela primeira vez, as capturas selvagens, tornando-se a principal fonte de pescado a nível mundial.
Apesar deste sucesso, a indústria da aquacultura enfrenta ainda alguns desafios como a intensidade laboral, a poluição ambiental, surtos de doenças e a dificuldade em rastrear estes produtos, desde a origem até ao consumidor. No entanto, com a chegada de sistemas de automação e tecnologias emergentes da Indústria 4.0, é esperado um impacto profundo e uma melhoria significativa no desempenho do setor para um futuro, onde a procura pelos seus produtos continuará a aumentar.
A Indústria 4.0, conceito que surgiu pela primeira vez na Alemanha em 2011, está relacionado com as estratégias de digitalização e automação do processo de produção, que integra tecnologias disruptivas, autónomas e descentralizadas – “fábricas inteligentes” -, que comunicam e cooperam entre si e com os humanos, em tempo real. O conceito baseia-se num grupo de tecnologias emergentes, tais como: Internet of things (IoT), Produção Inteligente, Computação em Cloud (CC) e Inteligência Artificial (IA). Estas tecnologias também estão a revolucionar a forma como produzimos peixes, algas, moluscos e crustáceos, conduzindo a indústria para a Aquacultura 4.0, a quarta revolução industrial aplicada ao setor.
O termo Precision Fish Farming (PFF) está associada à Aquacultura 4.0 e agrega conhecimentos da engenharia e da ciência da computação, juntamente com esquemas de multisensores, nos sistemas de aquacultura. A associação de servidores online e/ou estações de trabalho com o software mais adequado para gerir e controlar o sistema, contribui para melhorar os padrões de produção, a eficiência energética, o controlo de qualidade do produto, reduzindo os custos gerais de produção. As abordagens mais disruptivas incluem a integração de robótica avançada com sensores inovadores, Internet of things (IoT) e modelos de processamento de informação inteligentes.
A Big Data Analytics (coleta contínua de dados) e a Inteligência Artificial são o núcleo do IoT, sendo essenciais para alcançar a precisão no controlo. Este tipo de sistema inteligente geralmente envolve a coleta de dados sobre a qualidade da água e, outras informações pertinentes, através de sensores e câmaras. Esses dados são enviados para um centro de controlo, onde são feitos o processamento e a tomada de decisão, com a ajuda da IA, especialmente machine learning (ML) na plataforma da Cloud. O feedback é enviado aos equipamentos que, por sua vez, realizam operações de forma inteligente e automática. Este tipo de equipamentos permitem várias operações na aquacultura, como tratamento de água, alimentação, monitorização, lavagem de redes, contagem, pesca, classificação e avaliação do bem-estar animal.
Nos últimos anos, a combinação de tecnologias de análise de grandes volumes de dados com as plataformas da Cloud tem sido utilizada na aquacultura para processar e analisar grandes quantidades de dados, apresentando resultados úteis aos produtores, suportando a tomada de decisão. Essas tecnologias podem fornecer, aos sistemas de aquacultura, previsões, soluções de alerta precoce, diagnósticos de doenças, deteção e análise de comportamentos anormais, controlo da qualidade e da rastreabilidade. No entanto, a monitorização, deteção e controlo precisos da aquacultura têm-se mostrado difíceis de alcançar, devido ao seu ambiente complexo e aos muitos fatores que o influenciam.
Por fim, a tecnologia Digital Twins pode ser um elemento-chave na integração de dados de processos físicos e biológicos, nas várias fases da produção. Esta tecnologia tem como objetivo criar uma representação virtual de um sistema ou objeto físico, através da assimilação de dados provenientes dos sensores, em tempo real. Esta tendência foi impulsionada pelos avanços recentes de tecnologias como a modelação matemática, a inteligência artificial, a capacidades de processamento de dados e os métodos de visualização. O conceito de Digital Twins surge como uma estrutura natural para dar os próximos passos, rumo ao controlo da aquacultura em circuito fechado, através da Aquacultura de Precisão. Destaca-se pela sua utilidade na identificação precoce de problemas em grupos de animais ou animais individuais, bem como, o respetivo impacto. No entanto, embora a maioria das aplicações da aquacultura sejam intrinsecamente transdisciplinares, ainda será necessário desenvolver soluções completas, especificamente para este setor.
Os avanços na digitalização e automação da aquacultura têm sido notórios, no entanto, vários desafios ainda persistem, como desenvolvimento inadequado ou até mesmo a ausência de modelos e tecnologias de análise inteligentes e específicos, condicionando a maximização dos benefícios da digitalização. Outro desafio significativo é a dificuldade em correlacionar e integrar a análise dos dados, ao longo de toda a cadeia de valor da indústria, o que pode limitar a eficiência e a tomada de decisões informadas. A digitalização e automação da aquacultura trazem grandes benefícios, mas a democratização da tecnologia é crucial para que todos os produtores, independente do seu tamanho, possam beneficiar da mesma.
Para os pequenos produtores os desafios passam pelo seu custo elevado, falta de mão de obra com conhecimento técnico e até infraestrutura limitada. Soluções como desenvolvimento de tecnologias mais acessíveis, capacitação, melhor infraestrutura e incentivos são essenciais. Vale a pena destacar que a investigação e o desenvolvimento de soluções inovadoras e adaptadas às necessidades específicas da aquacultura de pequena escala também podem ser fundamentais. O que pode significar desenvolver tecnologias de baixo custo, sensores robustos e fáceis de usar, softwares intuitivos e plataformas de comunicação eficazes. Estes desafios devem ser superados de forma a alcançar o pleno potencial da aquacultura e garantir um futuro sustentável e próspero para todo o setor, contribuindo ainda de forma mais eficaz para a sua sustentabilidade e produtividade.
