Integração de IA reduz o uso de energia na agricultura interna em 25%

Os engenheiros da Universidade de Cornell descobriram que a incorporação da inteligência artificial (IA) aos sistemas de controle ambiental poderia reduzir o consumo de energia na agricultura interna em até 25%. Essa abordagem oferece uma solução promissora para uma produção de alimentos mais sustentável em meio ao aumento da população global e aos desafios da mudança climática.

O estudointitulado "Artificial Intelligence Can Regulate Light and Climate Systems to Reduce Energy Use in Plant Factories and Support Sustainable Food Production", foi publicado em 9 de setembro na Alimentos naturais. De acordo com as Nações Unidas, a população mundial deverá atingir 9,7 bilhões de pessoas até 2050, intensificando a necessidade de soluções inovadoras para aprimorar os sistemas de produção de alimentos.

A agricultura em ambientes fechados, incluindo fábricas de plantas com iluminação artificial e controle climático, é menos vulnerável aos impactos das mudanças climáticas, mas continua consumindo muita energia. Os sistemas de controle ambiental atuais não são suficientemente avançados para otimizar o uso de energia de forma eficaz. Fengqi You, codiretor do Cornell Institute for Digital Agriculture e do AI for Science Institute, afirmou que a IA poderia gerenciar as complexidades da agricultura interna regulando os sistemas de iluminação, temperatura e ventilação.

Os pesquisadores empregaram técnicas de IA, como aprendizagem profunda por reforço e otimização computacional, para analisar o cultivo interno de alface em vários locais, incluindo várias cidades dos EUA, Reykjavík, na Islândia, e Dubai, nos Emirados Árabes Unidos. O estudo constatou que a IA poderia reduzir o uso de energia de 9,5 para 6,42 quilowatts-hora por quilo de alface em climas mais frios. Em regiões mais quentes, como Dubai, o consumo de energia diminuiu de 10,5 para 7,26 quilowatts-hora por quilograma.

O estudo destaca que o gerenciamento da ventilação é fundamental. Durante os períodos de luz solar simulada, a baixa ventilação manteve os níveis ideais de dióxido de carbono, enquanto a ventilação mais alta durante os períodos mais escuros proporcionou um equilíbrio favorável ao crescimento das plantas.

As descobertas sugerem que a IA pode tornar a agricultura interna mais viável, mesmo em áreas com menos oportunidades de economia de energia. Os pesquisadores enfatizaram que, ao alinhar as tecnologias de controle ambiental com a biologia das plantas, a IA poderia economizar energia e, ao mesmo tempo, minimizar o desperdício de dióxido de carbono e manter as condições ideais de cultivo.

A pesquisa foi apoiada pelo Departamento de Agricultura dos EUA, pelo Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e pela bolsa de pós-doutorado Eric e Wendy Schmidt AI in Science em Cornell.