Utilização de um algoritmo de caminho mínimo no processo de recolhimento do palhiço da cana-de-açúcar

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Processo FAPESP: 2009/14901-4

The current concern with environment has made sugarcane producers invest in changes in harvest system. The changes consist in reducing the burning of the crops prior to harvest and use mechanized cutting. Mechanized harvesting produces large amount of waste in the ground (leaves, straw and fractions of the stem), creating favorable conditions for the emergence of parasites and damaging the new bud, delaying the next harvest. Several authors have shown the feasibility of using crop residue for energy production, but the great difficulties found in using this residue for power generation is the large number of machinery involved in the collection system of this waste and the high cost of this process, especially transport cost. Among the many options for collection of crop residue from the field, one has been much discussed and used: the removal of crop residue in bales. The aim of this study is apply mathematical optimization techniques to collect the bales of crop residue in the plots, mapped by techniques of Precision Agriculture. We use a variation of Dijkstra's algorithm to determine the shortest path route. The technique adopted for collecting the bales showed to be adequate.

A atual preocupação com o meio ambiente tem feito com que empresas produtoras de canade-açúcar invistam na mudança do sistema de colheita. Essa mudança consiste na redução da queima do canavial: na pré-colheita e na utilização do corte mecanizado com cana crua. A colheita com corte mecanizado torna disponível a biomassa residual e sem as queimadas e com o maior acúmulo do palhiço (palhas, folhas verdes, ponteiros e/ou frações de colmos) sobre o solo, criam-se condições favoráveis para o aparecimento de parasitas e atraso da brota da cana, comprometendo a próxima safra. Vários autores mostram a viabilidade do uso do palhiço na produção de energia, mas as grandes dificuldades ainda encontradas para aproveitamento desse resíduo para geração de energia são o grande número de maquinário envolvido no sistema de coleta deste resíduo e o alto custo que este processo demanda, principalmente com transporte. Dentre as inúmeras opções para recolhimento do palhiço no campo, tem-se discutido e muito utilizado a retirada do palhiço em fardos. Este estudo teve o objetivo de aplicar técnicas matemáticas de otimização para recolher os fardos do palhiço no talhão, mapeados através de técnicas da Agricultura de Precisão. Para isto, foi utilizada uma variação do algoritmo de Dijkstra, para determinação da rota de menor caminho. A técnica adotada para recolhimento dos fardos mostrou-se adequada.