Desenvolvimento de modelo matemático para predição do desempenho de máquina despolpadeira de açaí: uma abordagem aplicada à cadeia produtiva amazônica

O presente projeto propõe o desenvolvimento de um modelo matemático para predição do desempenho de máquinas despolpadeiras de açaí, visando fornecer uma ferramenta capaz de apoiar o dimensionamento, a otimização e o aprimoramento desses equipamentos amplamente utilizados na cadeia produtiva amazônica. A proposta parte do diagnóstico de que grande parte das despolpadeiras atualmente empregadas por pequenos produtores e indústrias é desenvolvida de forma empírica. Isso ocorre sem critérios técnicos padronizados que permitam prever, ainda na fase de projeto, indicadores como rendimento de polpa, produtividade, consumo energético e eficiência operacional. Essa limitação dificulta a evolução tecnológica dos equipamentos e restringe ganhos de desempenho, qualidade e sustentabilidade. Para superar essa lacuna, será desenvolvido um modelo matemático capaz de correlacionar parâmetros geométricos, construtivos e operacionais da máquina com indicadores de desempenho do processo de despolpamento. Entre as variáveis de entrada consideradas, destacam-se o diâmetro do bojo, o do batedor, a altura útil de processamento, a geometria dos pinos batedores, a rugosidade superficial dos componentes internos e a velocidade de rotação do sistema. Como variáveis de saída, o modelo buscará estimar parâmetros como rendimento de polpa, capacidade produtiva, tempo de processamento e consumo específico de energia. A metodologia será estruturada em três etapas. 1 – Consistirá na formulação e implementação do modelo matemático, estabelecendo relações funcionais entre os parâmetros de projeto e os indicadores de desempenho. 2 – Envolverá a utilização de ferramentas de modelagem tridimensional, por meio do software SolidWorks, para obtenção, parametrização e análise das características geométricas dos componentes da máquina, incluindo bojos, batedores e peneiras. 3 – Essa etapa compreenderá a realização de simulações computacionais e análises de sensibilidade, permitindo avaliar a influência das variáveis de projeto sobre o desempenho global do sistema e identificar configurações potencialmente otimizadas. Como aplicação prática do modelo proposto, serão analisadas diferentes configurações construtivas e operacionais, incluindo alternativas de acionamento elétrico e concepções inovadoras de despolpamento, como sistemas de processamento paralelo com acionamento único. Entretanto, o foco principal da pesquisa estará na construção de uma ferramenta preditiva capaz de auxiliar fabricantes, pesquisadores e produtores na tomada de decisão durante as etapas de concepção, adaptação e melhoria dos equipamentos. Ao final do projeto, espera-se disponibilizar um modelo matemático robusto e de aplicação acessível, capaz de prever o comportamento operacional de máquinas despolpadeiras de açaí sob diferentes condições de operação. Os resultados poderão contribuir para a modernização da cadeia produtiva amazônica, promovendo maior eficiência produtiva, redução de custos energéticos, padronização tecnológica e fortalecimento de soluções adequadas às condições socioeconômicas das comunidades da região.