Novo sensor mede poluição de rios urbanos a um custo menor

Henrique Fontes, da Assessoria de Comunicação ICMC

Analisar a qualidade das águas de rios urbanos medindo seus níveis de poluição é a proposta da pesquisa desenvolvida no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos. No trabalho, foi criado o protótipo de um sensor capaz de medir o quão suja está a água e enviar as informações para as autoridades interessadas.

Sensor tem tubos de PVC, emissor infravermelho, receptor e placa Arduino

Dessa forma, torna-se mais fácil identificar quais rios têm mais chances de causarem enchentes devido ao assoreamento gerado pelo acúmulo de dejetos no leito. O sistema também pode ser utilizado para avaliar a possibilidade de reúso da água para outros fins.

O equipamento começou a ser desenvolvido no início de 2012 e foi construído com tubos de PVC reforçados, um emissor infravermelho, um receptor, cabos coaxiais para comunicação dos sensores e uma placa Arduino (hardware programável com linguagem interpretada e que pode ser utilizado para automação em geral). Essa placa processa os dados obtidos e os envia para estação base de controle por meio de um dispositivo eletrônico chamado ZigBee, que usa redes sem fio de comunicação.

“Buscamos produzir um protótipo eficiente e de baixo custo, frente a diversos sensores já existentes no mercado internacional, chegando a ficar 100 vezes mais em conta em relação aos importados”, revela Jó Ueyama, professor do ICMC e coordenador do projeto.

O protótipo possui duas extremidades – de um lado está localizado o emissor infravermelho e do outro o receptor. O fluxo de água do rio passa pelo interior do cano, entre os dois sensores. Quanto mais suja a água, menor será a incidência de luz infravermelha no receptor. A partir dessa fração de luz recebida, o sensor é capaz de estipular o nível de turbidez do rio, ou seja, avaliar sua transparência.

Histórico
O trabalho é resultado do projeto de iniciação científica de Alexandre Colombo, graduado em engenharia elétrica pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) da USP, e de Pedro Henrique Fini, aluno o curso de engenharia de computação, oferecido conjuntamente pelo ICMC e pela EESC.

O projeto, orientado por Ueyama, é uma extensão do sistema e-NOE, que começou a ser desenvolvido pelo professor em 2010 com o objetivo de monitorar enchentes em rios urbanos. O novo sensor de turbidez será incorporado ao sistema que já possui um outro dispositivo capaz de medir a pressão da água do rio.

Quando começou a ser desenvolvido, o sistema e-NOE contava com um sensor que funcionava por meio do grau de condutividade elétrica na água monitorada. No entanto, o sensor tinha um alto custo e não era robusto o suficiente, fazendo com que os pesquisadores parassem de utilizá-lo.

“A grande vantagem do novo sensor é a facilidade com que ele pode ser desenvolvido, pois os componentes utilizados são mais baratos e podem facilmente adquiridos. Consequentemente, pode-se proporcionar uma tecnologia nacional para monitorar os nossos rios”, explica Ueyama.

O novo equipamento já passou pela fase de testes e se mostrou eficiente. Entretanto, o professor explica que ainda é preciso aprimorar a calibragem do sensor para aumentar a precisão do turbidímetro, aparelho que mede a turbidez de um líquido. Ueyama já solicitou verbas para a Fapesp para a continuidade da pesquisa.

Reconhecimento
O trabalho Usando redes de sensores sem fio para monitorar a poluição de rios urbanos foi o vencedor do Prêmio Jequitibá de Relevância em Pesquisa Ambiental, que estimula a pesquisa desenvolvida por alunos de graduação e de cursos técnicos em busca de soluções inovadoras para a conservação e preservação ambiental. A premiação ocorreu durante o mês de setembro, no Festival Cultivar de 2015.

Foto: Divulgação

Mais informações: (16) 3373-9666, e-mail comunica@icmc.usp.br

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