Autor: Eduardo Fagundes

O conceito de AIoT (Inteligência Artificial das Coisas) está revolucionando a maneira como as empresas e instalações operam, combinando a conectividade da Internet das Coisas (IoT) com o poder da Inteligência Artificial (IA). Embora muitos pensem que essas tecnologias estão restritas às grandes corporações, a realidade é que pequenas operações de energia, fábricas menores e instalações prediais também podem aproveitar os benefícios dessa revolução tecnológica.

Neste post, vamos explorar como o AIoT pode ser aplicado em pequenos sistemas de geração de energia, manufatura e instalações prediais, detalhando as soluções disponíveis e os benefícios que essas tecnologias podem trazer, mesmo para operações de menor porte.

O que é AIoT?

AIoT é a combinação de dispositivos conectados (IoT), que capturam dados em tempo real, com algoritmos de IA que processam e analisam esses dados para tomar decisões inteligentes. Em uma pequena planta de geração de energia, por exemplo, sensores podem monitorar o desempenho de painéis solares ou turbinas eólicas, enquanto a IA analisa os dados, prevê falhas e otimiza a operação para aumentar a eficiência.

Da mesma forma, em uma fábrica, o AIoT pode monitorar máquinas em tempo real, prever quando elas precisarão de manutenção e até ajustar seus parâmetros operacionais para evitar o desperdício de energia e materiais. O mesmo vale para edifícios, onde sistemas de HVAC (aquecimento, ventilação e ar-condicionado), iluminação e segurança podem ser ajustados automaticamente com base em condições ambientais e padrões de uso.

Por que AIoT é acessível para pequenos negócios?

Historicamente, soluções de automação e IA eram caras e complexas, exigindo grandes investimentos em infraestrutura e desenvolvimento. No entanto, várias inovações tornaram essas tecnologias muito mais acessíveis para pequenos negócios:

1. Ferramentas de código aberto e soluções no-code: Plataformas como Python e Node-RED facilitam o desenvolvimento de soluções AIoT personalizadas a baixo custo, sem a necessidade de uma equipe de desenvolvimento robusta. Muitas dessas ferramentas são gratuitas e podem ser integradas diretamente com sistemas de controle já existentes, como SCADA.

2. APIs acessíveis: Muitos fornecedores de sistemas SCADA e IoT oferecem APIs abertas, que permitem que soluções de IA interajam diretamente com os dados coletados dos sensores. Isso significa que, com um custo reduzido, pequenos negócios podem usar essas APIs para integrar a IA aos sistemas já existentes e, assim, melhorar a eficiência e a segurança operacional.

3. Plataformas escaláveis: Muitos softwares SCADA de mercado possuem plataformas modulares que permitem aos usuários começarem com pequenas implementações e expandirem conforme as necessidades do negócio crescem. Além disso, plataformas no-code como o Node-RED podem ser usadas para criar fluxos de trabalho inteligentes sem a necessidade de programação complexa, o que é uma grande vantagem para pequenas operações.

Aplicações do AIoT em Pequenos Sistemas de Energia

Os sistemas de geração de energia distribuída, como painéis solares e turbinas eólicas de pequeno porte, podem se beneficiar enormemente da aplicação do AIoT. Sensores IoT podem monitorar o desempenho desses sistemas em tempo real, enquanto a IA analisa os dados coletados para prever falhas, otimizar o uso de energia e até mesmo ajustar a operação de acordo com condições meteorológicas.

Por exemplo, em uma pequena usina solar, um sistema AIoT pode monitorar a eficiência dos painéis solares, ajustar a inclinação dos painéis automaticamente para maximizar a captação de luz solar, e prever quando o sistema precisará de manutenção, garantindo a continuidade da geração de energia com o mínimo de interrupção.

Aplicações do AIoT na Manufatura

Em pequenas operações de manufatura, o AIoT pode ser usado para monitorar máquinas e equipamentos, coletando dados sobre consumo de energia, temperatura, vibração e desempenho geral. A IA analisa esses dados para prever quando uma máquina precisará de manutenção, evitando paradas inesperadas e reduzindo os custos operacionais.

Além disso, o AIoT pode otimizar o uso de energia, ajustando automaticamente os parâmetros das máquinas para minimizar o desperdício de eletricidade e insumos. Isso é particularmente útil em fábricas que operam com margens de lucro apertadas, onde a eficiência operacional pode fazer uma grande diferença.

AIoT em Instalações Prediais

Instalações prediais, como edifícios comerciais e residenciais, também podem se beneficiar do AIoT para otimizar o uso de energia e melhorar o conforto dos ocupantes. Sensores IoT podem monitorar a ocupação dos ambientes, a temperatura e a iluminação, enquanto a IA ajusta os sistemas de HVAC e iluminação para maximizar o conforto e minimizar o consumo de energia.

Por exemplo, em um prédio de escritórios, o AIoT pode ajustar automaticamente o sistema de climatização com base na quantidade de pessoas presentes em cada andar, evitando o desperdício de energia com climatização desnecessária de áreas vazias.

Vantagens do AIoT para Pequenas Operações

1. Redução de Custos Operacionais: Através da otimização do consumo de energia e da manutenção preditiva, o AIoT pode ajudar pequenas empresas a economizar significativamente em custos operacionais.

2. Maior Eficiência: Com dados em tempo real e análise inteligente, o AIoT permite que as operações funcionem de maneira mais eficiente, aumentando a produtividade e minimizando o tempo de inatividade.

3. Escalabilidade: O AIoT pode ser implementado em pequena escala e expandido conforme as necessidades crescem, o que torna essa tecnologia acessível para empresas que estão começando.

4. Sustentabilidade: Ao otimizar o uso de energia, o AIoT contribui para a redução de emissões de carbono e para uma operação mais sustentável.

Conclusão

O AIoT não é mais uma tecnologia exclusiva para grandes corporações. Com a evolução das ferramentas de código aberto, APIs acessíveis e plataformas no-code, mesmo pequenas operações de energia, manufatura e instalações prediais podem adotar essa tecnologia para aumentar sua eficiência, reduzir custos e melhorar a sustentabilidade.

Se você tem uma pequena planta de geração de energia, uma operação de manufatura ou uma instalação predial, o AIoT é uma solução viável e acessível para levar sua operação ao próximo nível. Seja através de sensores conectados, manutenção preditiva ou ajustes automáticos de sistemas, o AIoT oferece um vasto potencial para transformar sua operação, independentemente do seu tamanho.

Está pronto para adotar o AIoT na sua operação?

Nos últimos meses, alguns projetos de hidrogênio verde enfrentaram obstáculos, resultando em cancelamentos ou reduções de investimentos. Empresas como a Origin Energy, na Austrália, interromperam seus planos de produção de hidrogênio verde devido a dificuldades econômicas e tecnológicas . Esses cancelamentos podem ser vistos como um sinal de alerta sobre as limitações atuais no desenvolvimento dessa tecnologia em larga escala, mas também apontam para um futuro mais otimista, impulsionado por inovações em novos materiais e o uso de tecnologias emergentes como a Inteligência Artificial das Coisas (AIoT).

Desafios Atuais no Hidrogênio Verde

O principal obstáculo para a adoção em massa do hidrogênio verde tem sido o alto custo de produção, principalmente devido à dependência de eletrólise para separar hidrogênio da água usando eletricidade renovável. Atualmente, esse processo ainda é caro e ineficiente quando comparado a outras formas de geração de energia, especialmente por causa do uso de metais preciosos como platina e irídio nos catalisadores. Esses metais, embora eficazes, são caros e de difícil acesso .

Além disso, a armazenagem e o transporte de hidrogênio continuam a ser desafios logísticos importantes, devido à sua baixa densidade volumétrica e à necessidade de infraestrutura especializada. Projetos cancelados como o da Hy Stor Energy, nos EUA, revelam como essas barreiras tecnológicas e de infraestrutura ainda precisam ser superadas para que o hidrogênio verde se torne uma solução amplamente viável .

Avanços Tecnológicos Promissores

Apesar desses desafios, o futuro do hidrogênio verde está longe de ser pessimista. Avanços recentes em novas tecnologias de produção e catalisadores indicam que uma revolução está a caminho. Pesquisadores da Universidade Nacional de Ulsan (UNIST) desenvolveram um catalisador inovador de rutênio, silício e tungstênio, que é significativamente mais barato e eficiente do que os metais preciosos usados atualmente . Esse novo material não só reduz os custos de produção, mas também melhora a durabilidade em ambientes corrosivos, tornando o processo de eletrólise mais acessível e estável.

Outro grande avanço está na utilização de gêmeos digitais, que simulam o comportamento de sistemas de hidrogênio verde sob diversas condições. Isso permite que as empresas otimizem o design e a operação de suas plantas, resultando em uma maior eficiência operacional e redução de custos . Com o uso de gêmeos digitais, é possível testar diferentes cenários sem a necessidade de investimentos pesados em infraestrutura física, o que melhora a previsibilidade e diminui o risco financeiro.

O Papel da Inteligência Artificial das Coisas (AIoT)

A AIoT também está desempenhando um papel essencial no avanço do hidrogênio verde. Sensores inteligentes e sistemas de IA estão sendo utilizados para monitorar o desempenho de plantas de produção em tempo real, detectando anomalias e otimizando a eficiência do processo. Isso não apenas melhora a eficiência energética, como também aumenta a confiabilidade e a longevidade dos sistemas de produção de hidrogênio .

Esses sistemas permitem uma visibilidade sem precedentes sobre o uso de energia e o desempenho das plantas de hidrogênio, possibilitando ajustes em tempo real e a automação de processos cruciais, como o controle da pureza do hidrogênio e o gerenciamento da energia consumida nas plantas. Estima-se que o uso de AIoT pode reduzir os custos operacionais em até 20%, além de garantir maior precisão na certificação da origem do hidrogênio, o que é essencial para garantir que ele seja verdadeiramente sustentável .

Hubs de Hidrogênio no Brasil: Um Passo Decisivo

Enquanto alguns projetos enfrentam dificuldades em outros países, o Brasil está dando um grande passo à frente com o anúncio de um investimento de R$ 6 bilhões para o desenvolvimento de hubs de hidrogênio . Esses hubs, que concentrarão a produção, o armazenamento e a distribuição de hidrogênio, visam a descarbonização da indústria nacional. O programa é uma parceria com o Climate Investment Funds, um fundo internacional que financia projetos climáticos em países em desenvolvimento, e promete ser um divisor de águas para a produção em larga escala de hidrogênio verde no país.

Com sua abundância de recursos renováveis, como energia solar e eólica, o Brasil tem o potencial de se tornar um dos principais players globais na produção de hidrogênio verde. Esses hubs irão facilitar o acesso ao hidrogênio por indústrias em todo o país, ao mesmo tempo que posicionam o Brasil como um fornecedor estratégico de energia limpa para o mundo.

Perspectiva para o Futuro

Embora os cancelamentos de projetos de hidrogênio verde possam parecer um retrocesso, eles também representam uma oportunidade para o setor focar em soluções mais viáveis e tecnológicas. O desenvolvimento de novos materiais catalíticos, como o de rutênio, silício e tungstênio, e a integração de tecnologias como gêmeos digitais e AIoT estão pavimentando o caminho para uma revolução no mercado de hidrogênio verde.

Com o apoio de governos e o crescente interesse de investidores, o hidrogênio verde está a caminho de superar seus desafios iniciais e se tornar uma solução viável em larga escala. O Brasil, em particular, está bem posicionado para liderar esse movimento, e os investimentos em hubs de hidrogênio podem acelerar o desenvolvimento de uma infraestrutura robusta para a produção e distribuição dessa fonte de energia.

O futuro do hidrogênio verde é promissor, e as tecnologias emergentes estão tornando essa visão cada vez mais próxima da realidade. A transição para uma economia de hidrogênio é uma jornada em evolução, mas com o apoio contínuo da inovação tecnológica e de investimentos estratégicos, esse futuro sustentável está cada vez mais ao nosso alcance.

A transição energética está se tornando um dos tópicos mais discutidos no cenário global. Ela envolve a transformação do sistema energético, movendo-se de uma matriz baseada em combustíveis fósseis para uma matriz mais limpa e sustentável, com foco em energias renováveis, eficiência energética e tecnologias de captura e armazenamento de carbono. As discussões sobre o tema, como observado nas recentes reuniões do G20 e em iniciativas nacionais e internacionais, mostram que, embora a transição seja inevitável, ela apresenta desafios e oportunidades únicos para países, empresas e a sociedade como um todo.

A Declaração do G20 e o Reconhecimento da Neutralidade Tecnológica

Uma das principais vitórias diplomáticas na recente reunião do G20 foi a declaração conjunta do Grupo de Trabalho de Transições Energéticas, que reconheceu a necessidade de criar padrões globais para medição de emissões e destacou a importância de considerar as circunstâncias locais de cada país. A declaração também enfatizou a “neutralidade tecnológica”, sugerindo que o caminho para a descarbonização pode incluir diversas tecnologias, não apenas as fontes renováveis tradicionais como solar e eólica.

Esse ponto é crucial, pois países como o Brasil, que têm grande dependência de fontes de energia não renováveis, também estão investindo em tecnologias de transição. Isso inclui o gás natural como combustível de transição e o desenvolvimento de tecnologias de captura e armazenamento de carbono (CCUS). Essa neutralidade permite que cada país explore suas próprias soluções tecnológicas, considerando suas particularidades econômicas, sociais e ambientais.

Biocombustíveis: Aposta do Brasil para a Descarbonização

Um dos pontos de destaque nas discussões do G20 foi o foco nos biocombustíveis, uma área em que o Brasil tem uma vantagem competitiva significativa. A inclusão dos biocombustíveis como uma solução viável para a descarbonização no setor de transportes foi uma vitória importante para o Brasil. O país já é um dos líderes mundiais na produção de etanol e biodiesel, e o governo está buscando expandir essa liderança para o mercado global.

A promoção dos biocombustíveis no G20 mostra que o Brasil está focado em explorar suas vantagens competitivas naturais, ao mesmo tempo em que contribui para a redução das emissões globais. Além disso, os biocombustíveis podem ajudar a mitigar as emissões de Escopo 3 – aquelas provenientes de cadeias de fornecimento e uso de produtos por consumidores – o que pode gerar economia e oportunidades de crescimento para empresas que adotam práticas sustentáveis.

O Papel da Captura e Armazenamento de Carbono (CCUS)

Outra tecnologia fundamental para a transição energética é a captura e armazenamento de carbono (CCUS), uma solução tecnológica que visa capturar o dióxido de carbono antes que ele seja emitido na atmosfera e armazená-lo de forma segura, geralmente em formações geológicas subterrâneas. Recentemente, o Brasil aderiu a uma iniciativa internacional que integra 15 países, incluindo grandes economias, com o objetivo de acelerar a implementação dessa tecnologia.

O Brasil já está estudando maneiras de integrar a CCUS à sua matriz energética, e isso pode ter um impacto significativo na descarbonização de setores difíceis de abater, como a indústria pesada e a produção de petróleo e gás. A Braskem, por exemplo, está desenvolvendo um estudo com a University of British Columbia sobre a viabilidade de produzir metanol a partir de monóxido de carbono capturado. Se bem-sucedido, esse tipo de inovação pode ser um divisor de águas para o setor industrial brasileiro.

A Estratégia Norueguesa: Gás Natural e Hidrogênio

Em países como a Noruega, o gás natural está sendo usado como uma solução de curto prazo para descarbonizar setores como o de transporte marítimo. A estratégia norueguesa prevê o uso do gás natural como combustível de transição, enquanto desenvolve paralelamente o hidrogênio verde como uma solução de longo prazo. Essa abordagem gradual reflete as realidades de muitos países que dependem fortemente de combustíveis fósseis, mas que estão investindo em tecnologias emergentes para atingir suas metas de descarbonização.

O Brasil pode aprender muito com a estratégia norueguesa, principalmente na forma como o país está integrando novas tecnologias ao seu sistema energético sem comprometer a competitividade econômica de setores chave. Assim como a Noruega, o Brasil tem o potencial de explorar o gás natural como combustível de transição e avançar na direção do hidrogênio verde no futuro.

Desafios na Criação de um Mercado Global para SAF

A criação de um mercado global para combustíveis sustentáveis de aviação (SAF) é outro tema que vem ganhando destaque nas discussões sobre transição energética. Com mais de 43 companhias comprometidas a usar cerca de 16,25 bilhões de litros de SAF até 2030, os combustíveis sustentáveis estão sendo apontados como uma solução para reduzir as emissões do setor de aviação, um dos maiores poluidores globais.

Entretanto, para que o SAF se torne uma realidade no mercado global, é necessário um acordo sobre padrões de sustentabilidade. Isso inclui assegurar que a produção do SAF não contribua para a degradação ambiental, como o desmatamento, e que ele seja economicamente viável para as companhias aéreas. O Brasil, com sua expertise em biocombustíveis, pode desempenhar um papel importante no desenvolvimento e exportação de SAF, consolidando sua posição como líder em soluções energéticas sustentáveis.

Riscos Climáticos e Oportunidades Econômicas

O combate aos riscos climáticos também pode gerar oportunidades econômicas significativas. Um relatório recente destacou que as empresas que cortaram suas emissões de Escopo 3 economizaram US$ 13,6 bilhões globalmente, sendo US$ 298,18 milhões somente na América Latina. Isso mostra que a adoção de práticas sustentáveis não é apenas uma exigência ambiental, mas também uma vantagem competitiva para as empresas.

O Brasil, ao investir em tecnologias como CCUS, biocombustíveis e SAF, pode não só atingir suas metas de descarbonização, mas também criar oportunidades econômicas, atraindo investimentos internacionais e promovendo o crescimento de indústrias verdes.

Conclusão: O Caminho para uma Economia Descarbonizada

A transição energética é um processo inevitável e necessário para reduzir os impactos das mudanças climáticas e criar uma economia mais sustentável. No entanto, ela não será simples. Países como o Brasil, que ainda dependem de combustíveis fósseis, enfrentam desafios significativos, mas também têm à sua disposição tecnologias inovadoras que podem facilitar essa transição.

A adoção de uma abordagem neutra em termos tecnológicos, como destacado na declaração do G20, permitirá que cada país encontre seu próprio caminho para a descarbonização, utilizando as soluções que melhor se adaptam às suas realidades. Para o Brasil, isso significa aproveitar sua expertise em biocombustíveis, investir em tecnologias de captura de carbono e explorar novas fronteiras, como o hidrogênio verde e os combustíveis sustentáveis de aviação.

O futuro da transição energética está nas mãos daqueles que conseguirem equilibrar inovação tecnológica com políticas públicas eficientes e parcerias globais. E o Brasil, com suas vastas riquezas naturais e sua capacidade de inovação, está bem posicionado para ser um dos líderes globais nessa transformação.