Diante dos efeitos das mudanças climáticas, a imprecisão dos dados meteorológicos tradicionais e as chuvas fora de estação causaram estragos severos aos agricultores da Costa Rica. Para trazer uma solução para esse desafio, uma equipe de estudantes desenvolveu uma ferramenta de baixo custo alimentada por inteligência artificial para prever o clima e proteger as plantações dos pequenos agricultores. A tecnologia aposta na soberania alimentar, resiliência climática e justiça rural que busca devolver ao agricultor o controle sobre sua produção.
O projeto “AgroTico Smart” foi o vencedor do Solve for Tomorrow na América Central e região do Caribe em 2025. A iniciativa surge como uma resposta às crises ambientais que impactam os pequenos agricultores, um grupo altamente exposto e vulnerável a esses impactos. Para combater esta incerteza, o dispositivo criado pelos estudantes analisa a terra através de sensores de umidade, temperatura, oxigenação e radiação solar. Todas essas informações físicas são entrelaçadas com modelos preditivos de IA e dados de satélite para fornecer um panorama preciso das condições ambientais.
Os dados coletados são traduzidos em gráficos fáceis de interpretar através de um aplicativo otimizado para funcionar mesmo em áreas agrícolas com conectividade limitada. Desta forma, o agricultor recebe indicações precisas em tempo real sobre o momento ideal para semear, regar ou proteger suas colheitas. Além disso, para garantir que a solução seja economicamente viável, os jovens construíram um protótipo usando modelagem digital, impressão 3D e componentes eletrônicos de baixo custo.
Os estudantes tinham 18 anos de idade e estavam nos últimos dois anos da sua educação técnica. Na Costa Rica, são seis anos em um colégio técnico, onde o último é dedicado à prática supervisionada, que consiste em ir a uma empresa para colocar em prática as habilidades técnicas aprendidas. Por isso, a gestão do tempo foi um dos maiores desafios para seguir com o projeto.
Os jovens estudavam Eletrônica Industrial, Informática em Desenvolvimento Web e Mecânica de Precisão. Sua escola é também uma instituição que trabalha com populações vulneráveis ou em desenvolvimento social, e tem um Centro de Inovação e Pesquisa para a Aprendizagem. “É um espaço que fomenta o desenvolvimento de habilidades técnicas, com a metodologia STEM (Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática) e com grupos colaborativos entre estudantes. É onde as crianças se reúnem para desenvolver projetos interdisciplinares”, explica o professor mediador do projeto, Jeisson Córdoba, que atua como um mentor de desenvolvimento de tecnologias na escola.
Primeiro, os estudantes fizeram um projeto chamado “Agrotech”, focado na agricultura de precisão. “Serviu de plataforma para perceber o potencial que eles, como estudantes, tinham para vincular um novo projeto ao Solve for Tomorrow”, explicou o professor. Os jovens fizeram uma primeira versão de muito baixo custo, com microcontroladores e sensores mais simples. O objetivo era verificar se o protótipo estava funcionando. Com esse protótipo, eles ganharam o programa Solve for Tomorrow na Costa Rica.
“Mas eles não estavam realmente satisfeitos com o produto que tinham e decidiram recomeçar para pensar em uma nova fase para o nível regional do programa”, relata o educador. Assim, compraram novos sensores, mais potentes, e testaram em três ambientes, utilizando geolocalização para aperfeiçoar os resultados e o alcance do protótipo. “A escola fica em uma montanha, então há muitas áreas que se prestavam para fazer o teste de sensores, com diferentes altimetrias, para ver até mesmo se era possível ter conexão à internet em cada ponto”, descreve Córdoba. Os estudantes também testaram o protótipo na zona de Turrialba, onde tinham um conhecido com uma sementeira.
O resultado foi um dispositivo capaz de trazer informações como umidade, temperatura, em tempo real, e previsões meteorológicas mais assertivas, para que o agricultor pudesse determinar quando cultivar, quando regar e como proteger suas colheitas. O robô pode ser colocado no campo e o agricultor pode acessar os dados através de um aplicativo, não importa onde esteja, desde que haja conexão à internet na área onde o robô é instalado.
A organização da equipe e o apoio da família fizeram a diferença
A distribuição das tarefas foi feita de acordo com as habilidades técnicas de cada integrante: o estudante de mecânica de precisão, por exemplo, assumiu o projeto e a fabricação da estrutura. Sua experiência com programas de modelagem digital, impressão 3D e materiais permitiu-lhe liderar o desenvolvimento do hardware. Os dois estudantes de eletrônica industrial cuidaram dos sensores, das placas de circuito impresso (PCB), das conexões e da programação dos microcontroladores.
O desenvolvimento do software ficou a cargo de outro integrante, com especial interesse nas novas tecnologias. Para o projeto, treinou um modelo de inteligência artificial com dados que permitiram gerar indicadores sobre as mudanças climáticas na região, incluindo dados obtidos por satélites. Também desenvolveu a conexão entre a plataforma web, o processamento de dados e a interface para o agricultor.
“No final, se formou um time que até se via como uma família”, conta o professor. Os estudantes estabeleciam metas semanais e continuavam trabalhando mesmo quando tinham aulas ou precisavam ir para outros lugares. Às vezes, deixavam os arquivos prontos para que o professor supervisionasse a impressão 3D enquanto eles estavam fora da instituição.
O compromisso também contou com o apoio das famílias. Os estudantes costumavam ficar na escola até às oito da noite, embora as aulas terminassem às quatro e meia da tarde. Seus pais os pegavam e, em alguns casos, garantiam a alimentação para que pudessem continuar trabalhando. “Quando chegou o momento da viagem [para a cerimônia final do programa], inclusive foram eles que deixaram os estudantes no aeroporto, e também os receberam quando chegaram. Eles tinham cartazes de campeões e tudo. Então, foi muito bonita essa parte também”, acrescenta o professor.
O projeto ensinou os estudantes a pedir ajuda quando precisavam e a compreender que os erros são parte do processo, que é preciso continuar tentando, ver as coisas de outras perspectivas e fazer ajustes até o final, declara o professor Jeisson Córdoba.
Entre os objetivos da equipe, estava também alcançar uma certificação IP69K, relacionada à proteção contra poeira e água em condições exigentes. Os sensores representaram outro desafio. Durante os testes, alguns ofereciam medições muito variáveis em um mesmo local, o que levou a equipe a buscar alternativas mais confiáveis. Em vez de manter os componentes iniciais, optaram por sensores de uma marca específica que oferecia garantia e facilitava a integração entre as peças.
A decisão também respondia às necessidades dos futuros usuários. “Se em algum momento o agricultor tivesse uma falha em algum sensor, bastava removê-lo, colocar o novo e conectá-lo. Já funcionava”, explica o professor.
A equipe ainda teve que fazer funcionar a integração entre os componentes físicos e a plataforma informática, para não apenas medir variáveis por meio de sensores, mas enviar os dados para um servidor, armazená-los em um banco de dados e recuperá-los para processá-los no software.
Para isso, a escola facilitou o acesso a um servidor remoto localizado nos Estados Unidos. A partir dessa infraestrutura, os estudantes desenvolveram as conexões necessárias para que a informação coletada pelo dispositivo pudesse chegar à plataforma. “Essa parte de conectar a eletrônica com os dados foi algo muito novo para todos”, observa o professor. A equipe foi resolvendo essas dificuldades ao longo do projeto, combinando conhecimentos de mecânica, eletrônica, programação e análise de dados.
O projeto STEM trouxe aprendizados para toda a equipe, incluindo o professor
Embora já tivesse certificações e conhecimentos técnicos, o desenvolvimento do protótipo exigiu que o professor aprendesse novas ferramentas e participasse diretamente em tarefas que abrangiam desde a programação até as conexões eletrônicas e a soldagem. “Toda vez que desenvolvemos um projeto, os estudantes têm muito a nos ensinar”, afirma o professor.
Além dos resultados do projeto, o educador enfatiza que essa experiência mudou a forma como os estudantes enfrentam os desafios. Por exemplo, para a grande final regional de Solve for Tomorrow, a equipe viajou ao Panamá para fazer sua apresentação. Quando chegaram ao país, tentaram testar o protótipo, mas este não funcionou. Inicialmente, eles pensaram que o problema era a conexão com a internet ou o endereço IP (um número que funciona como um endereço postal na rede). “Pensávamos que não podia ser que tivéssemos vindo de tão longe para que isso não funcionasse, se lá funcionava”, relata o educador.
Verificaram os sensores, desconectaram componentes e procuraram possíveis falhas até que, durante uma noite de testes, encontraram a solução: bastava alterar a configuração do país. O microcontrolador estava configurado para a Costa Rica, quando deveria operar no Panamá. “Era literalmente dar um clique para mudar para outro país”, lembra o mediador. A descoberta chegou bem a tempo, depois de horas de incertezas e ensaios que se prolongaram até a madrugada. Embora os nervos tenham persistido até a apresentação, aprenderam a transformá-los em motivação para dar o melhor de si.
Para o professor, a preparação do pitch foi um dos momentos de maior aprendizado para os estudantes. Tecnicamente eram muito bons, mas para falar diante das pessoas tinham muita dificuldade. “Então, fizemos um trabalho, acho que muito bonito, que eu também cresci muito na hora de poder comunicar ideias”, declara Córdoba.
Treinaram muito e chegaram a criar um perfil de rede social para o projeto, e hoje gravam vídeos com total tranquilidade. “Nem imaginam que antes eram tão tímidos”, observa Córdoba.
Essa habilidade foi importante mais tarde, quando foram reconhecidos como vencedores do Solve for Tomorrow. Ao retornar à Costa Rica, tiveram a oportunidade de almoçar com embaixadores e conceder entrevistas à imprensa. “Não só trouxeram dessa experiência a parte técnica, mas também essas habilidades sócio-emocionais que vão lhes servir na vida”, acrescenta o educador.
Agora três dos quatro estudantes do grupo estão na universidade, estudando Mecatrônica e Engenharia de Software. “Eles escolheram diferentes campos, mas sempre muito relacionados ao impacto que este projeto teve para a vida”, diz, orgulhoso, o professor.
