No primeiro semestre de 2025, a Pró-reitoria de Inovação e Tecnologia da Informação (Proiti), divulgou algumas informações sobre o trabalho desenvolvido pela Universidade em parceria com o centro de pesquisa Norueguês NORCE (Norwegian Research Centre) e outras organizações na Europa e África.  Nesse sentido, a FURG coordenou entregas dentro do escopo de trabalho do projeto ASTRAL – ação em andamento desde 2020 – das quais se destacam novas formas de produção na Aquacultura Multi-trófica Integrada (IMTA), incluindo o desenvolvimento tecnológico de uma Inteligência Artificial e novos sensores voltados para a área da aquacultura.

Sigla em inglês para “Aquacultura Sustentável e Resiliente em Todo o Oceano Atlântico”, o ASTRAL tem como objetivo desenvolver a produção por meio do sistema integrado multi-trófico (IMTA) para aquacultura que a tornem, ao mesmo tempo, mais rentável e mais sustentável ao longo de todo o Oceano Atlântico. O projeto conta com financiamento da European Commission, e parceria ativa da FURG - reconhecida mundialmente pelas suas pesquisas em bioflocos e sistemas computacionais para ecossistema costeiro.

A ação envolveu mais de 17 instituições espalhadas em diferentes países como Noruega, Espanha, França, Reino Unido, África do Sul, Irlanda, Portugal, Nigéria e Argentina.

No âmbito da FURG, o projeto ASTRAL envolve a participação de professores e pesquisadores da Estação Marinha de Aquacultura (EMA), do Instituto de Ciências Biológicas (ICB) e do Centro de Ciências Computacionais (C3). A coordenação local do projeto é compartilhada entre o C3, sob responsabilidade do professor Marcelo Pias; e a EMA, representada pelo professor Luis Poersch.

A equipe responsável pelo projeto estará presente durante a Feira de Inovação de Tecnolgoia (Fitec), que será realizada durante a 50ª Feira do Livro da FURG. Os pesquisadores realizarão demonstrações e conversarão sobre as ações do projeto no estande do LabNano CIMESUL, onde ficará disponível para interação a tecnologia de sensor de microplastico desenvolvida.

Aquacultura de Precisão Baseada em IA e Digital Twin

Consistindo em uma fonte importante de proteína animal, impulsionando desta forma investimentos globais em um setor em rápida expansão; a aquacultura é a prática de cultivo de organismos aquáticos, como peixes e camarões, por exemplo, em ambientes controlados como tanques ou viveiros. Essa atividade é realizada com o objetivo de produzir alimentos e ingredientes para a indústria de forma sustentável, uma vez que, entre outros aspectos, alivia a pressão sobre os ecossistemas marinhos e fluviais naturais.

Para atingir os objetivos dessa produção, o controle rigoroso dos parâmetros de produção e o monitoramento adequado dos desafios ambientais são fatores críticos para garantir não apenas a competitividade dos processos, mas também garantir a sustentabilidade e rentabilidade.

“A tecnologia desenvolvida no âmbito do projeto ASTRAL avança na mitigação dos riscos associados à produção em aquacultura, por meio de uma estrutura de Gêmeo Digital (Digital Twin) que cria representações virtuais dos ativos da infraestrutura de produção, permitindo recomendações mais precisas para o manejo diário da produção”, explicou Pias. Essa abordagem, baseada em novos processos de cultivo intensivo auxiliados por sensores e IA, permite interpretação de dados em tempo real. Esta nova abordagem proporciona informações importantes, além de um ciclo contínuo de feedback e controle para os produtores. 

Nesse contexto, o projeto ASTRAL está desenvolvendo a Plataforma de Análise de Dados baseada em Inteligência Artificial (AIDAP) para apoiar a tomada de decisão na Aquacultura Multitrófica Integrada. Atualmente, estão em andamento validações de sensores IoT de baixo custo, dispositivo de visão computacional e modelos de inteligência artificial em diferentes instalações de IMTA. O objetivo é promover maior sustentabilidade e rentabilidade na aquacultura.

Essa tecnologia integra o conceito de Gêmeo Digital aplicado a infraestruturas de produção. Ainda de acordo com Pias, os resultados esperados incluem informações de nível profissional sobre parâmetros essenciais da qualidade da água, como pH, oxigênio dissolvido e temperatura, além da análise do comportamento de crescimento dos organismos, a detecção precoce de crescimento de algas nocivas (HABs) e a identificação da presença de microplásticos - um dos principais poluentes emergentes.

“A detecção precoce de poluentes como microplásticos, desempenha um papel importante na garantia da qualidade do produto e na segurança do ciclo produtivo. O projeto ASTRAL integra sensores de imagem de partículas por meio de sistema de microfluído de baixo custo e algoritmos de IA para monitoramento em tempo real de microplásticos e detecção de algas nocivas. A plataforma AIDAP consolida dados de séries temporais provenientes de múltiplos sensores instalados em diferentes laboratórios IMTA, utilizando uma infraestrutura baseada em inteligência artificial para gerar informações acessíveis para a aquacultura”, detalhou o professor. Os resultados do projeto permitirão um controle preciso dos parâmetros de produção, possibilitando a implementação de práticas mais eficientes. Além disso, os principais riscos serão monitorados por meio de uma plataforma integrada de IA validada em ambientes relevantes, promovendo a sustentabilidade da aquacultura.

A tecnologia desenvolvida no projeto ASTRAL, sob coordenação da FURG, alcançou nível de maturidade tecnológica TRL 5–6, com validação em ambiente relevante. Os resultados obtidos, incluindo as atividades de pesquisa conduzidas na EMA e as soluções tecnológicas desenvolvidas no C3, foram avaliados como de excelência no parecer final do projeto, emitido por avaliadores externos designados pela Comissão Europeia. 

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Financiado pela União Europeu, ação desenvolveu P&D em novas formas de cultivo multi-trófico

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