Projeto implementa Caravelas Ecológicas para solucionar poluição das águas

Boias azuis gigantes flutuam na Baía de Guanabara, no Rio de Janeiro, na Lagoa da Pampulha, em Minas Gerais, e no Parque São José dos Pinhais, no Paraná. As inéditas e brasileiras Caravelas Ecológicas são intervenções que unem a ciência à vida, estimulando o nascimento de novas algas, a limpeza e o monitoramento ambiental. As instalações, recém-chegadas nas águas em todo o Brasil, são desenvolvidas pela startup brasileira Infinito Mare e renovam o ecossistema hídrico a partir de processos naturais. Em parceria com a Universidade Federal Fluminense (UFF), as análises científicas contribuem para aprofundar a leitura dos dados gerados em campo.

“A Caravela é uma inovação baseada na natureza que atua diretamente no ambiente aquático”, resume o egresso da UFF e CEO da Infinito Mare, Bruno Libardoni. Ao integrar os processos biológicos naturais com o propósito de solucionar problemas já existentes na sociedade, a tecnologia atua sobre dinâmicas relacionadas à questão da poluição hídrica que afeta desde as vegetações e animais marinhos às pessoas e os serviços ambientais. “Se temos águas em desequilíbrio, temos também uma série de efeitos relacionados a isso. Estamos empenhados em solucionar um conflito atual quando integramos olhares voltados ao meio ambiente e as pesquisas realizadas na universidade”, indica. 

As gigantes azuis: o que são e como funcionam as Caravelas?

A iniciativa nasceu ainda em 2018, a partir das ideias do Libardoni,  enquanto cursava seu doutorado no Programa de Geoquímica da UFF, e foi elaborada de forma independente em relação às atividades acadêmicas. Desenvolvidas pela Infinito Mare, as Caravelas contam com a cooperação técnica da UFF, fundamental para os participantes. “Nos debruçamos sobre os conceitos ambientais em que a tecnologia poderia atuar. A partir disso, estruturamos uma linha de desenvolvimento voltados à interação com contaminantes presentes no ambiente, como os combustíveis fósseis”, explica Libardoni. “Os impactos positivos que a empresa traz para a sociedade perpassa o que conseguimos colher sendo parte da instituição. Nada mais justo do que continuar a produção de conhecimento vinculado à UFF.”

O protótipo de baixo custo da Caravela foi objeto da tese de Daniel Tremmel em Geociências na UFF, sob orientação da professora Carla Carvalho, que tinha o objetivo de validar a metodologia na Baía de Guanabara, no Rio de Janeiro. Além disso, o diretor de produto da Infinito Mare também pesquisava o potencial das algas na interação com contaminantes de origem fóssil, a partir da abordagem proposta pela tecnologia da Caravela.

Segundo os dados levantados pelo movimento social Baía Viva, três milhões de litros de resíduo líquido advindo do lixo doméstico, o chorume, são despejados no local diariamente. Sem contar com as montanhas de detritos sólidos atirados nas águas e os resquícios de gasolinas usadas nas embarcações que frequentemente percorrem a área. “Compreendi que lidar com esse tipo de desafio envolve múltiplas camadas. Apenas demonstrar que um ambiente está degradado é um projeto insuficiente”, conta Tremmel. “É preciso desenvolver formas de interagir com esse sistema e gerar respostas a partir dele.”

Após etapas que envolveram pesquisa, desenvolvimento tecnológico e estruturação operacional, a tecnologia da Infinito Mare foi levada ao ambiente aquático pela primeira vez em dezembro de 2024, com a instalação das duas primeiras Caravelas em escala real, em Niterói (RJ). Ao longo desse processo, estudos sobre o uso de algas na interação com contaminantes foram conduzidos em parceria com a professora Carla Carvalho, do Departamento de Geoquímica da UFF, contribuindo para o aprofundamento da base científica associada à tecnologia.

Desde então, as Caravelas vêm sendo aplicadas em diferentes territórios, atuando na caracterização ambiental contínua e contribuem para processos de regeneração da qualidade da água, ao mesmo tempo em que geram dados sobre a dinâmica desses ecossistemas.

No primeiro ano de operação, 12 estruturas foram instaladas em diferentes regiões do país e associaram atuação ecológica, monitoramento e processos de captura de carbono — com resultados que indicam a mitigação de até 92 toneladas de carbono equivalente, considerando cenários comparativos de tratamento convencional.

 Com  5 metros de comprimento, 3,5 metros de largura e 3 metros de altura, os totais 7 m² de área da Caravela se configuram como uma intervenção escultural urbana que criam um ambiente propício para o nascimento de algas nativas, que se desenvolvem durante as vinte e quatro horas do dia com técnicas inovadoras de hidroponia. “Há um painel que absorve a energia do sol e há luzes de LED que acendem durante a noite e estimulam o crescimento das algas. A Caravela não cria um processo artificial, mas potencializa dinâmicas que já existem no próprio ecossistema”, resume Libardoni.

Desenhada estrategicamente, a boia foi feita para girar a todo tempo, aproveitando os ventos e as correntes do ambiente. A rotação contínua da estrutura, circular na base e triangular no corpo, favorece o crescimento das algas, agindo como uma incubadora que capta o CO2 do ar enquanto oxigena o ambiente. Naturalmente, esses organismos são responsáveis pela limpeza e despoluição da água, porém com os estímulos das Caravelas, isso é otimizado – e quanto maior o número de caravelas, mais áreas para as algas se desenvolverem.

As estruturas também contam com telas de plástico em sua base, projetadas com poros em diferentes proporções que estimulam o desenvolvimento desses microrganismos. Os instrumentos mimetizam como um ambiente natural para produzir vida e estimulam o crescimento biológico das algas. Segundo Libardoni, as telas agem como um amparo na superfície da água ao criar um biofilme que garante um ambiente seguro para elas se reproduzirem e gerarem a chamada biomassa ao longo do tempo.

Na Lagoa da Pampulha, em Belo Horizonte, capital mineira, quatro Caravelas foram hospedadas durante três meses. Em apenas um mês, cada uma filtrou o equivalente a 21 milhões de litros de água, considerando sua interação contínua com o ambiente. “Em uma estação de tratamento de esgoto, seriam emitidos para a atmosfera cerca de 92 toneladas de gás carbônico, enquanto, no caso das Caravelas, há processos naturais como a fotossíntese, que contribuem para a captura de carbono ao longo da operação”, indica Libardoni. O saldo é positivo: além de não gerar impactos negativos para a natureza, há a remoção de poluentes, a produção de oxigênio, o estímulo da biodiversidade e uma aliança saudável com a sociedade.

A Caravela também esteve na Praia Vermelha, no Rio de Janeiro. Localizado no bairro da Urca, ao lado do Pão de Açúcar. Por não ser um ambiente hiper contaminado, ao invés de responder a um acúmulo de contaminantes, ela contribuiu para a manutenção do equilíbrio ecológico e para a geração de dados sobre o sistema. “O que removemos era um balanço normal do que estava no ambiente, uma vez que não havia nada acumulado em excesso”, explica Libardoni. O resultado, porém, está longe de ser negativo: isso indica que, ainda que não esteja em um lugar poluído, a Caravela traz segurança hídrica, além da abundante fonte de dados sobre o local. Durante os 38 dias instalada ali, foram produzidos 34kg totais de biomassa de alga, essencial para a vida na água e para a leitura ambiental.

O que dizem as algas

Atualmente, são conhecidas mais de 40 mil espécies de algas, que são responsáveis pela produção de oxigênio nas águas a partir da fotossíntese. No contexto das Caravelas, elas assumem um papel central tanto na atuação ecológica quanto na geração de dados. “Nós não plantamos ou selecionamos as espécies, apenas estimulamos as algas que já estão presentes no ambiente a se desenvolverem”, resume Libardoni. 

“Com uma série de testes em diferentes locais, verificamos que algas podem apresentar taxas de crescimento expressivas, que podem chegar até 30 gramas por m2 por dia”, conta Tremmel a respeito dos resultados encontrados para seu doutorado na UFF. Surge, então, a bússola que guia o funcionamento das Caravelas: “como os poluentes se aderem às algas, elas podem se tornar uma ferramenta de mitigação da poluição”, sugere.

À medida que crescem, as algas recebem e absorvem todos os nutrientes presentes nos ambientes aquáticos, não apenas aqueles que promovem o seu desenvolvimento saudável, afirma a professora Carla Carvalho. “Elas incorporam toda e qualquer substância disponível, bioacumulando elementos distintos, como metais ou contaminantes presentes na água.” 

Além disso, os microrganismos também participam de processos associados ao chamado sequestro de CO2: ele ocorre quando a alga retira da atmosfera o dióxido de carbono, que causa o efeito estufa, e o armazena em sua biomassa. No contexto climático, o crédito de carbono, por outro lado, refere-se a uma medida que representa uma tonelada de CO2 equivalente, que foi removida ou deixou de ser emitida no meio ambiente, ou seja, sequestrada. “Em um ano, uma única Caravela produz créditos de carbono equivalentes ao que seis árvores levariam vinte anos para gerar”, reforçam os especialistas.

Simultaneamente, a escultura permite o monitoramento contínuo desses seres vivos, identifica os contaminantes e, ao retirar as algas do interior das Caravelas, remove também os elementos poluentes e prejudiciais para a vida nas águas. Em operações com múltiplas estruturas, como na Lagoa da Pampulha, onde havia quatro delas por três meses, a limpeza é ainda mais rápida e eficaz. “Imagine um corpo hídrico contaminado, que não pode ser usado para nadar ou pescar. Com a promoção da limpeza do ambiente com as Caravelas, o lugar pode voltar a um nível de balneabilidade e a melhora da qualidade da água”, resume a professora.

Um conjunto de Caravelas pode, também, ser eficaz para identificar alterações no ambiente, como os vazamentos de petróleo, por exemplo, apontando quando e onde ele teve início. A alta frequência de coleta das algas pode indicar que, determinado dia em uma região específica, foram introduzidos no ecossistema agentes contaminantes, como óleos de embarcações advindo de plataformas marítimas.

Os dados coletados por meio das algas alimentam os bancos de informação das universidades parceiras do Infinito Mare além da UFF, como a Pontifícia Universidade Católica (PUC) e a Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) no Rio de Janeiro. “A construção consiste em compartilhar com as instituições informações contemporâneas que trazem inovação, educação e dados científicos de alto rigor”, ressalta Libardoni. “Os impactos são positivos em diversas frentes, tanto na formação de alunos em nível superior, como no desenvolvimento do legado científico que o projeto consolida. São análises que podem ajudar governos a tomarem decisões melhores e mais acertadas acerca da água, do desenvolvimento da sociedade e da regeneração ambiental.”

“O propósito e o legado que buscamos construir com a ciência que desenvolvemos hoje orientam nosso trabalho”, conta Tremmel. “A partir da interação com processos naturais, é possível gerar caminhos que contribuam para a melhora dos ambientes aquáticos e ampliem o entendimento sobre o papel da natureza nesses sistemas.”

Projeto RADICAL e exclusividade brasileira

Uma das análises a que as algas são submetidas, após serem cultivadas e coletadas das Caravelas, ocorre exclusivamente na UFF, no Laboratório de Radiocarbono (LAC-UFF) do projeto RADICAL (Radiocarbono e Algas), coordenado pela professora Carla. Único na América do Sul, o LAC se dedica a explorar a contagem de átomos de carbono 14 (C-14), utilizando um acelerador de partículas. A metodologia do projeto científico identifica nas algas a poluição fóssil por meio da técnica de espectrometria de massa com aceleradores. “É um nome complexo, mas essa é uma forma de identificar pequenas diferenças na contaminação ambiental por meio de um sinal do contaminante fóssil”, resume a professora.

Com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Janeiro (FAPERJ) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), os ensaios laboratoriais, ou os chamados microcosmos, realizam a contagem de C-14 absorvidas pelas algas. A partir do resultado, é possível determinar se as moléculas são recentes ou advindas de um combustível fóssil, logo, mais antigos. De acordo com Libardoni, o nível de precisão da técnica leva a pesquisa a um patamar científico de vanguarda mundial.

O C-14 é um elemento radioativo utilizado para fazer a datação de seres e ocupações pré-históricas, explica a professora. “Os organismos produzem as trocas de CO2 em vida e, quando morrem, esse processo cessa. O teor de carbono que estava sendo absorvido passa diminuir, emitindo radiação natural e causando um desequilíbrio no sistema”, afirma. No caso dos combustíveis fósseis, que podem ser usados em transportes, para gerar energia ou servir de matéria-prima para plásticos e até mesmo asfaltos, o desequilíbrio é ainda mais evidente, tendo em vista que ele foi produzido há muito tempo e não contém mais átomos de carbono 14.

Durante os primeiros ensaios com protótipos de baixo custo, uma versão mais simples das Caravelas, a contagem do C-14 indicou que a alga não possuía nenhum traço de contaminação fóssil, ou seja, estava em 100% de equilíbrio com a natureza. Os pesquisadores testaram, então, adicionar combustíveis cedidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) em uma pequena quantidade de microrganismos para identificar o contaminante por meio da técnica com o acelerador de partículas. A conclusão foi que seria possível a medição ser feita desta maneira.

Neste momento, os pesquisadores do LAC-UFF iniciaram os testes de maior escala. Foram instalados os protótipos de caravelas em três locais estratégicos de Niterói: próximo às barcas que fazem o trajeto aquático da cidade para o Rio de Janeiro; na praia da Boa Viagem, que fica em frente ao campus da Praia Vermelha da UFF e perto de plataformas de coleta de petróleo; e na praia de Jurujuba, em uma área de cultivo de mariscos.

“Identificamos que, perto das barcas, há uma grande contaminação de combustível devido à circulação intensa de embarcações. As algas ali chegaram a apontar de 40% a 50% de nível de contaminação”, aponta Carvalho. Em contrapartida, os resultados nos demais sítios foram uma surpresa para os pesquisadores. “Onde achamos que seria um ambiente limpo, justamente por existir o cultivo de mariscos, não foi. Esperávamos um gradiente de contaminação, o mais alto nas barcas, o médio em Boa Viagem e um ambiente mais preservado em Jurujuba, mas não foi o que encontramos.” No experimento, a área em Jurujuba ainda havia resquícios de contaminação incompatíveis com a atividade pesqueira.

Neste ponto, os frascos utilizados como sinalizadores pelos pescadores serviam, antigamente, como galões de combustíveis, e além disso, os barcos também acabavam por poluir aquela área. “Se uma frota de Caravelas estiver ali, ela pode proteger o ambiente subaquático. O contaminante seria aderido às algas na superfície antes de chegar ao alimento que vai ser consumido posteriormente, como no caso da região de maricultura”, sugere a professora.

“É neste momento que entra a questão da segurança híbrida oferecida pelas Caravelas. Diferente de um monitoramento tradicional, elas tratam a água concomitantemente ao monitoramento”, ressalta Libardoni.

Velejando para o Futuro, outros projetos sociais e prêmios

A atuação das Caravelas vai além da dimensão ecológica, a inovação também produz grande influência no âmbito social, o chamado impacto azul, ao promover medidas ecopedagógicas entrelaçadas às ações sociais já existentes, promovendo aproximação entre ciência, território e sociedade. Nesse contexto, as Caravelas passam a operar também como uma ferramenta para o ensino chamado Currículo Azul, contribuindo para a educação ambiental e para a construção de um novo olhar sobre as águas.

Uma das ações é o projeto Velejando Para o Futuro, da Infinito Mare e da Confederação Brasileira de Vela (CBVela), que ensina crianças das comunidades do Rio de Janeiro a velejar e, além de instruí-las no esporte, também apresenta o processo de monitoramento e tratamento das algas na prática. Os participantes do projeto convivem com a Caravela que está atualmente ancorada na Urca. “Em 2025, levamos mais de 900 crianças do projeto para dentro das Caravelas, levamos as estruturas para a sala de aula e os alunos também velejaram ao lado delas. Nós mostramos as algas em microscópios para que os alunos mexessem e conhecessem esses microrganismos. Conectamos o esporte, o território e os processos naturais que acontecem na água”, conta Libardoni. “As crianças de hoje são os adolescentes e os adultos do futuro. Começamos a construção da cultura de respeito à natureza e às águas desde agora.”

Hoje, além da Caravela na Urca, na Baía de Guanabara, existem outras iniciativas que conectam a sociedade à tecnologia, como o Caravela Experience. Voltado ao público adulto, a equipe organiza visitas guiadas à boia. “Levamos a sala de aula para a Caravela, explicamos sobre a ecologia das algas e o funcionamento do sistema. As pessoas conhecem essa nova forma de olhar para as águas e passam a desenvolver, a partir da vivência, esse cuidado”, acrescenta a professora.

Além das ações sociais, as Caravelas já receberam diferentes prêmios e reconhecimentos internacionais. Antes mesmo da entrada em operação, a tecnologia foi reconhecida com o Top Innovation Award na China, em 2018, e, mais recentemente, foi indicada ao Earth Shot Price, que acontecerá em Mumbai, na Índia. Também receberam em 2026 o prêmio iF Design Award, considerado um dos principais prêmios internacionais de design. Mencionada pela Forbes, a Caravela foi descrita como uma intervenção escultural urbana que une pesquisa, impacto ambiental positivo e beleza.

Carla Regina Alves Carvalho é professora do departamento de Geoquímica da Universidade Federal Fluminense. É Doutora em Física Nuclear pela UFF, bolsita de Produtividade em Pesquisa CNPq, Cientista do nosso Estado – FAPERJ e Jovem Cientista do Nosso Estado – FAPERJ. É coordenadora do Laboratório de Radiocarbono (LAC-UFF) e coordenadora do Laboratório LARAMAM e do Laboratório Multiusuário de Criogenia da UFF (CRIO-UFF).

Bruno Guides Libardoni é fundador e CEO da Infinto Mare. É Doutor em Geociências pela UFF, Mestre em Sistemas Costeiros e Oceânicos pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) e Mestre em Biodiversidade e Conservação Ambiental por seis universidades. É graduado em Oceanografia pela UFPR.

Daniel Tremmel Maia é diretor de produto da Infinito Mare. É Doutor e Mestre em Geociências (Geoquímica Ambiental) e graduado em Química Industrial pela UFF.

Por Letícia Souza.

Quer enviar uma queixa ou denúncia, ou conteúdo de interesse coletivo, escreva para noticia@diariodeniteroi.com.br ou utilize um dos canais do menu "Contatos".