UFCG cria IA que mostra de onde vem poluição nas cidades

Inteligência Artificial

Plataforma inovadora identifica as principais fontes de poluição em municípios usando dados públicos e IA explicável.

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Uma plataforma desenvolvida na Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) promete mudar a forma como prefeituras lidam com o clima: a GEEnius usa inteligência artificial explicável para dizer, com base em dados públicos, quais fatores mais pesam nas emissões de gases de efeito estufa em cada município e como isso tende a evoluir nos próximos anos.

Ferramenta nasce de pesquisa de doutorado

A GEEnius é fruto da pesquisa de doutorado de João José de Melo Neto, orientado por Madson Tavares Silva, professor da Unidade Acadêmica de Ciências Atmosféricas da UFCG e orientador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão de Recursos Naturais. A dupla mira sobretudo as pequenas cidades brasileiras, que costumam ter pouco pessoal técnico e quase nenhum diagnóstico próprio de emissões.

“Quando cheguei ao doutorado eu queria responder a uma pergunta simples, que ninguém tinha respondido para o âmbito principalmente de pequenas cidades no Brasil: quais fatores mais pesavam nas emissões de gases do efeito estufa de cada cidade e como elas gerenciavam e mitigavam isso? Quando os modelos de inteligência artificial começaram a dar as respostas, percebi que aquilo não podia ficar só numa tese”, conta João José.

A plataforma cruza bases públicas como IBGE, Observatório do Clima, Aneel, Empresa de Pesquisa Energética, MapBiomas, Inpe e Secretaria Nacional de Trânsito. A ideia é juntar, em um painel único, informações que hoje estão espalhadas por diferentes órgãos e são difíceis de integrar para quem está na ponta, nas prefeituras.

“A informação existe, mas está espalhada como peças de um quebra-cabeça guardadas em gavetas de ministérios e agências diferentes. Montar esse quebra-cabeça exige uma equipe de especialista, e o próprio IBGE mostra que a área ambiental, na maioria das prefeituras, é um setor pendurado em outra secretaria, sem equipe própria. Resultado: sem diagnóstico, a cidade não planeja”, resume Madson.

Como funciona a GEEnius

Ao invés de ser uma “caixa-preta” que solta um número sem explicação, a GEEnius foi desenhada com IA explicável: o sistema aponta quais variáveis puxam as emissões para cima ou para baixo em cada município e em que intensidade.

“A maioria das IAs é uma caixapreta: dá a resposta e não diz por quê. Nós usamos uma técnica de IA explicável. É um raio-X climático do município”, diz o professor da UFCG.

Em uma análise preliminar de 1.794 municípios do Nordeste, o modelo trabalhou com cerca de 30 variáveis e organizou as cidades em cinco grandes perfis de emissão: uso do solo, agropecuária, energia, economia e transportes.

O uso do solo — que inclui desmatamento e mudança de cobertura vegetal — apareceu como fator predominante em 1.564 municípios. Em outros 114, a energia foi o principal motor das emissões; em 106, a agropecuária liderou. Economia e transportes surgiram como principais em sete e dois municípios, respectivamente.

A ferramenta também estima as emissões em toneladas de CO₂ equivalente ano a ano desde 2011 e projeta cenários até 2030, com indicação das incertezas envolvidas. Na prática, gestores conseguem ver a trajetória do município, o que acontece se nada mudar e o impacto potencial de diferentes tipos de política pública.

Entenda o contexto

Sem equipe especializada, muitas prefeituras acabam copiando planos de outras cidades ou apostando em ações de apelo político, mas pouco impacto climático, como plantios pontuais de árvores enquanto o maior problema está no transporte ou na agropecuária.

O desenho da GEEnius tenta atacar esse ponto: ao mostrar quais setores — uso do solo, agropecuária, energia, economia ou transportes — explicam a maior parte das emissões locais, a plataforma indica por onde começar. A ferramenta não substitui um inventário oficial certificado, mas oferece um diagnóstico inicial com linguagem acessível para apoiar decisões.

Segundo os pesquisadores, mesmo em períodos de forte mudança nas bases de dados, como durante a pandemia de Covid-19, o modelo manteve bom desempenho: em metade dos municípios avaliados o erro das estimativas ficou abaixo de 9%.

Perfis de emissão mudam com a economia

Um dos achados do projeto é que o “tipo climático” da cidade não é fixo. Em dez anos, 711 municípios mudaram de perfil dominante nas emissões, acompanhando transformações econômicas e territoriais.

“Ao passar do tempo esses perfis podem se alterar de acordo com as características e políticas que cada município vá adotando. Em dez anos, 711 cidades mudaram de perfil. Isso pode significar uma economia se diversificando ou um desmatamento começando. É o tipo de sinal que nenhum inventário tradicional, feito uma vez e engavetado, consegue detectar”, afirma Madson.

Os exemplos ajudam a ilustrar: em Fortaleza, no Ceará, a energia responde por 61% dos fatores que explicam as emissões, o que aponta para o peso do consumo energético em uma metrópole. Já em Santa Cruz do Capibaribe, em Pernambuco, a indústria e o comércio aparecem como elementos centrais do perfil climático local.

Ao acompanhar essas mudanças, a GEEnius permite que gestores vejam não só a fotografia, mas o filme das emissões, identificando sinais de alerta precoce — como o início de um ciclo de desmatamento — ou oportunidades, como a consolidação de uma economia menos intensiva em carbono.

Testes gratuitos começam na Paraíba em 2027

A próxima etapa do projeto é tirar a GEEnius do laboratório e colocar a plataforma na rotina das prefeituras. A partir de 2027, os pesquisadores planejam testar o sistema em dez municípios da Paraíba, sem cobrança pelo uso durante o projeto-piloto.

A seleção deve contemplar cidades de portes e regiões diferentes, do Litoral ao Sertão, justamente para avaliar como a ferramenta se comporta em realidades opostas. A equipe prevê contato direto com cerca de 20 gestores — entre prefeitos e secretários —, visitas técnicas e avaliação conjunta do uso da plataforma no dia a dia.

“A intenção é escolher cidades bem diferentes entre si, do Litoral ao Sertão, grandes e pequenas, e com perfis de emissão distintos, para pôr a ferramenta à prova em realidades opostas”, explica Madson.

Na prática, a GEEnius deve ser usada para orientar a definição de prioridades em planos ambientais e climáticos, ajudando as prefeituras a evitar o que os pesquisadores chamam de “erro mais caro da gestão pública”: gastar dinheiro no problema errado.

Impacto potencial para a gestão pública

Se os testes tiverem sucesso, a expectativa é que a plataforma se torne referência para a gestão ambiental municipal, começando pela Paraíba e pelo Nordeste. Secretarias de Meio Ambiente, Agricultura, Energia e Transportes tendem a ser diretamente impactadas, já que passam a ter acesso, em um único sistema, a dados integrados que hoje exigiriam equipes grandes e consultorias especializadas.

A longo prazo, a equipe pretende ampliar o alcance para outros estados e municípios brasileiros e formar parcerias com governos e órgãos ambientais. A aposta é que, com diagnósticos mais claros e comparáveis, cresça também a cobrança por transparência e por ações efetivas de redução de emissões em nível local.

Para funcionar plenamente, porém, a GEEnius depende de duas condições: dados públicos atualizados e confiáveis e capacitação dos times municipais para interpretar as análises. É nesse ponto que a UFCG planeja investir, articulando o uso da plataforma com cursos, oficinas e apoio técnico aos gestores.