Sistema automatizado de Aquaponia combina aquicultura e hidroponia na produção de alimentos

Três projetos integrados e realizados em parceria por pesquisadores do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) e do Centro de Tecnologia (CT) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) resultaram na criação de um laboratório experimental de Aquaponia, um sistema integrado e automatizado para produção sustentável de alimentos que combina a aquicultura (criação de peixes) e a hidroponia (cultivo de plantas sem solo) em um ciclo de água circulante de reúso. Desse modo, os dejetos dos peixes fornecem nutrientes para as plantas que, por sua vez, purificam a água para os peixes, economizando água.

As professoras responsáveis pelos projetos são Camila Seibel Gehrke, do Departamento de Engenharia Elétrica do CEAR, Albanise Barbosa Marinho e Elisângela Maria Rodrigues Rocha, ambas do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, do CT.  

“Esse projeto começou em 2020, com a Aquaponia, que são sistemas sustentáveis para ir para qualquer lugar, eles podem ir tanto para comunidades carentes, como atender a zonas urbanas com pouco espaço”, explicou a professora Camila Gehrke, que contou com o Laboratório de Fabricação Digital (FabLab/CEAR) para a fabricação de partes do sistema. Posteriormente, foi desenvolvida a automação do sistema, inclusive com mecanismo de alimentação automática dos peixes, e o circuito fechado de bombeamento de água. Agora, segundo a professora Camila Seibel Gehrke, a equipe está trabalhando para desenvolver o monitoramento remoto de todos os parâmetros do sistema. 

Nesse laboratório experimental são cultivados peixes e produzidas, de forma monitorada, hortaliças como alface, rúcula, hortelã e manjericão. Para as professoras Albanise e Elisângela, os maiores diferenciais desse trabalho são, primeiramente, o fato dele ser desenvolvido por meio de projetos integrados e, em segundo plano, a economia de água, por se tratar de um sistema fechado, no qual a matéria orgânica eliminada pelos peixes por meio das excreções fornecem adubo para as plantas, e estas fornecem micronutrientes que retornam para os peixes por meio da água, diminuindo também o desperdício de alimentos e otimizando o uso de energia. Além disso, o desenvolvimento das plantas é monitorado, por meio da medição dos parâmetros biológicos e biométricos, visando mensurar a produtividade alcançada.  

A integração dos projetos é outro importante diferencial da iniciativa. A fase atual do projeto teve início no mês de setembro deste ano. Mas uma das primeiras iniciativas que originou a ação, vigente entre 2021 e 2024, teve início com a aprovação, em edital da Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba (Fapesq), de uma proposta do grupo de trabalho de Saneamento e Recursos Hídricos do CT, visando estudar o reúso de água na produção de algodão e sua fitotoxicidade, utilizando as sementes da planta como bioindicador de contaminação e da qualidade da água. Mas, paralelamente, o projeto desenvolvido pela professora Camila no CEAR, também aprovado em edital da Fapesq, tinha como objetivo desenvolver um sistema integrado e automatizado de cultivo com o uso de peixes, com foco em levar esse sistema para o Sertão.    

A professora Elisângela, que atualmente preside a Comissão de Gestão Ambiental da UFPB. disse que a intenção do grupo de trabalho de Saneamento e Recursos Hídricos do CT, à época, era fechar o ciclo do algodão. “Como é uma cultura do Nordeste e sabemos que demanda água, então em vez de eu pegar água tratada da Cagepa, tratamos o efluente industrial e usamos como fonte de água. Nós não sabíamos se essa água de reúso iria ser boa para o cultivo do algodão ou se o algodão poderia ser um indicador da água estar contaminada”, explicou a professora Elisângela.  

Ainda segundo explica a professora, o uso de sementes para analisar a fitotoxicidade da água se deve à necessidade de escolher uma técnica de baixo custo e mais acessível, pois o objetivo é o uso pelos agricultores, para a agricultura familiar.    

Além disso, os projetos são realizados de forma interdisciplinar e integrando vários níveis de ensino, atendendo aos alunos de graduação (iniciação científica e Trabalhos de Conclusão de Curso), de pós-graduação, envolvendo cursos como Engenharia Civil, Engenharia Ambiental, Engenharia Elétrica e Energias Renováveis, além de bolsistas de diversas áreas, como agronomia, biologia, engenharia civil e ambiental, possibilitando o intercâmbio de conhecimentos e pôr em prática o aprendizado teórico adquirido ao longo da formação.  

“Os benefícios acadêmicos são muito grandes. Temos doutorado, mestrado e graduação, um dos maiores ganhos é essa integração de níveis de ensino, os alunos trabalhando juntos”, pontuou a professora Albanise. Portanto, os projetos espelham a contribuição da universidade pública por meio das parcerias entre os dois centros visando desenvolver tecnologias para a sociedade.

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Texto e fotos: Aline Lins