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Floresta amazônica

Digital Twin impulsiona a agroindústria amazônica de pequena escala

Nas profundezas da floresta amazônica, o projeto Moiru ajuda um pequeno produtor de óleos essenciais a trabalhar de forma mais inteligente. No âmbito de uma prova de conceito, mostra como Digital Twin ferramentas — incluindo ESTRELA DO Simcenter‑CCM+ — pode fazer a diferença longe do chão de fábrica

screenshot video

O clima úmido da Amazônia oferece condições ideais para plantas perfumadas. Desde 2003, a Cooperativa Campo Limpo (APROCAMP), em Santo Antônio do Tauá, abastece a Natura — multinacional brasileira e empresa líder em beleza e cuidados pessoais na América Latina — com essas safras. E desde 2024, a cooperativa também está envolvida na extração de seus óleos essenciais, permitindo que mais valor permaneça com a comunidade.

Por meio do projeto Moiru, o processo de extração de óleos essenciais agora pode ser automatizado. Desenvolvido com a Natura como parte de nossa iniciativa Tech4Amazonia, o projeto se concentra em levar tecnologias digitais para processos industriais em áreas rurais da Amazônia. Nossos engenheiros contribuem com sua experiência em tecnologias de automação, simulação e inteligência de dados, enquanto a Natura traz competência científica em sociobiodiversidade e relacionamentos duradouros com comunidades locais.

Um processo tradicional se torna digital

Tradicionalmente, a produção de óleo essencial usa vapor: o material vegetal é embalado em grandes cubas e o vapor passa pela matéria orgânica, vaporizando os óleos essenciais da planta, que são então condensados na próxima etapa e separados da água. A qualidade do produto final depende, entre outras coisas, da uniformidade com que o vapor se move pelo material e da estabilidade da pressão e da temperatura durante o funcionamento. Para obter sempre os melhores resultados, decidimos digitalizar o processo. Porque nada deve ser deixado ao acaso.

Nossos engenheiros começaram mapeando detalhadamente a configuração de extração existente. Isso incluiu a coleta e validação de dados técnicos, como desenhos CAD, diagramas de tubulação e instrumentação e condições de contorno, seguidas de visitas ao local para entender a infraestrutura da cooperativa e as restrições operacionais de uma operação agroindustrial na Amazônia. Essas informações foram coletadas para criar um Digital Twin do tanque de extração usando dinâmica computacional de fluidos (CFD) em Simcenter STAR‑CCM+. O modelo revela como o vapor se move pelo material vegetal, onde ocorrem quedas de pressão e como a temperatura é distribuída dentro do vaso — todos fatores que influenciam diretamente a eficiência e a reprodutibilidade da extração.

Adquirir um conhecimento mais profundo e um melhor controle sobre os processos de extração é fundamental para melhorar a eficiência e gerar matérias-primas de alta qualidade.
Rômulo Zamberlan, Diretor de Ciências do Futuro e Bem-Estar, natureza

Do insight à ação

Screenshot video Natura

Os insights obtidos com o Digital Twin foram então colocados em ação. Começamos integrando uma camada de automação ao processo de extração da agroindústria. Um sensor de pressão foi instalado a montante do extrator, uma válvula proporcional foi colocada na linha de vapor e sensores de fluxo de massa e temperatura foram adicionados para capturar as principais variáveis de cada lote. Esses componentes são controlados e monitorados por meio de um sistema PLC/HMI e controle de supervisão, permitindo que os operadores definam a taxa de fluxo de vapor desejada, observem o comportamento do processo e mantenham condições operacionais estáveis.

Todos os dados criados no processo são registrados localmente pela Industrial Edge, o que é essencial em áreas onde a conectividade pode ser limitada. Os dados podem então ser analisados com diferentes aplicativos.

Melhorias mensuráveis

Os resultados da simulação CFD revelaram que os níveis de pressão para a extração do óleo essencial podem ser até 50% menores do que os usados originalmente. Isso significa maior eficiência energética na caldeira, menor consumo de biomassa e água e, consequentemente, redução nos custos operacionais e na pegada de carbono. Condições de pressão mais estáveis garantem que o processo agora seja mais seguro.

O modelo CFD e a automação também fornecem uma distribuição de temperatura mais homogênea, o que é essencial para a volatilização consistente do óleo; pressão de entrada e fluxo de vapor mais estáveis; e melhor controle do processo para maior eficiência. Esses fatores influenciam diretamente a qualidade do óleo essencial. Finalmente, o monitoramento em tempo real do fluxo de vapor permite que o processo seja padronizado e repetido de forma confiável para cada espécie de planta.

screenshot video - natura - Measurable improvements
Adquirir um conhecimento mais profundo e um melhor controle sobre os processos de extração é fundamental para melhorar a eficiência e gerar matérias-primas de alta qualidade.
Rômulo Zamberlan, Diretor de Ciências do Futuro e Bem-Estar, natureza

Uma cadeia de suprimentos mais justa

Members of the APROCAMP community have acquired digitalization skills in the framework of the Moiru project.

Além de introduzir maior eficiência no processo de destilação de óleos essenciais, o projeto Moiru também incluiu treinamento em automação, instrumentação e monitoramento de processos para membros da comunidade da APROCAMP. Isso significa que eles não estão apenas envolvidos em trabalhos de extração mais qualificados, mas também participam diretamente da digitalização de sua produção. A Natura vem fazendo esse tipo de transformação na Amazônia há mais de 25 anos. Mesmo antes do projeto Mouri, a comunidade já estava desfrutando de um aumento de 60% em sua receita bruta anual e um aumento de 25% nas oportunidades de emprego graças ao envolvimento na produção de óleo essencial.

Agora que o projeto Moiru passou com sucesso por uma prova de conceito, as próximas etapas incluem a exploração de novos aplicativos, como a otimização baseada em IA. Além disso, a abordagem serve como um modelo para outras agroindústrias.

Abril de 2026