21/02/2024 às 12h19

Bolsista do PRH 3.1 é vencedor do prêmio ANP de inovação tecnológica 2023

Gustavo Luís Rodrigues Caldas, bolsista egresso do PRH 3.1 no mestrado em Engenharia de Processos Químicos e Bioquímicos da EQ/UFRJ, foi o vencedor do Prêmio ANP de Inovação Tecnológica 2023 na categoria PRH – Dissertação de Mestrado, com o trabalho intitulado “Artificial Intelligence Aided Subsea Leakages Assessment: an Image-Based Approach”. Gustavo foi orientado pelos professores Maurício Bezerra de Souza Jr. (EQ/UFRJ) e Roger Matsumoto Moreira (UFF).

Entrevista

Entrevistador: Gustavo, eu gostaria que você se apresentasse, falasse um pouco do seu curso, especificamente o que você fez aqui no EPQB e sobre o seu trabalho no PRH 3.1. 

Gustavo Caldas: Meu nome é Gustavo Caldas. Eu me formei em Engenharia Química pela UFF em 2018. Em 2020 eu ingressei no EPQB e fui convidado para participar do Programa de Recursos Humanos da ANP, o PRH. Fiquei bastante empolgado com essa possibilidade, já que eu já tinha essa intenção de fazer essa especialização na área de petróleo e gás. Na verdade, essa foi a minha ênfase.

Além disso, um dos meus temas de interesse é o uso de inteligência artificial (IA). Acabei por descobrir também uma área chamada de Engenharia de Sistemas de Processos, que trata do uso de modelagem, simulação, controle e ferramentas computacionais para resolver problemas da Indústria de Processos. E justamente a IA está em voga nessa área. Procurei então a orientação do professor Maurício Bezerra de Souza do Júnior, do EPQB, em conjunto com o professor Roger Matsumoto Moreira, da Universidade Federal Fluminense. Essa parceria surgiu principalmente porque eu já conheci o professor Roger anteriormente, da graduação, e porque ele estava inserido em um projeto de pesquisa cujo interesse era a avaliação de vazamentos submarinos. Então, a partir de então eu comecei a delinear o meu tema de mestrado.

Entrevistador: E sobre o seu trabalho, como foi o processo de coleta de dados e execução?

Gustavo Caldas: Bom, o título do meu trabalho é "Artificial Intelligence Aided Subsea Liquid Assessment and Image-Based Approach", ou se você traduz em português, "Avaliação de vazamentos em águas profundas auxiliados por inteligência artificial. Uma abordagem baseada em imagem".

Uma preocupação de companhias petrolíferas é justamente ocorrer o vazamento de óleo e gás. A gente sabe que isso traz grandes impactos ambientais e também econômicos. Por exemplo, o exemplo do Deepwater Horizon, no Golfo do México, em 2011. Aqui no Brasil também a gente teve um acidente semelhante na Bacia de Campos, mas não em uma magnitude tão grande.

Como hoje em dia a gente tem muitos campos e poços maduros, existe o risco de ocorrer o vazamento. Então você pode fazer a monitoração desses poços ou até poços que estejam descomissionados. 

A ideia do meu trabalho surgiu a partir justamente de você conseguir automatizar esse processo de detecção e quantificação de vazamentos a partir de uma imagem coletada. No caso, a gente propôs utilizar imagens de vazamento coletadas, primeiro, imagens sintéticas usando fluidodinâmica computacional. Essas simulações de fluidodinâmica computacional foram geradas por nossos parceiros no grupo da UFF.  A partir disso você consegue detectar, ou seja, saber se naquela determinada imagem tem uma bolha ou não. E também quantificar aquele vazamento. Depois demos prosseguimentos à validação em tempo real.

Entrevistador: Você já tinha trabalhado com algo parecido na sua iniciação científica? O seu TCC teve alguma relação com isso? Você já tinha algum conhecimento? E a próxima pergunta é como foi a sua jornada dentro do PRH? Como as disciplinas que você fez te auxiliaram a desenvolver o seu trabalho, e como você conseguiu construir o seu trabalho dentro do PRH?

Gustavo Caldas: Eu não trabalhei com esse tema na iniciação científica nem no meu TCC. Já havia certa familiaridade com a parte computacional, de uma maneira geral. Na minha iniciação científica eu trabalhei com química computacional, principalmente com dinâmica molecular. Além disso, na época da iniciação científica eu cheguei a testar também a parte experimental. Mas eu vi que eu realmente gosto mais da parte computacional.

O meu tema no TCC na verdade foi bem diferente: foi relacionado à parte de CFD. Apesar de eu não ter feito essas simulações para o mestrado, eu já entendi um pouco da parte CFD. Na época do TCC,  fiz simulações de CFD baseados em uma análise de dinâmica dos fluidos computacional para produção limpa de hidrogênio a partir do biogás. A gente fez um estudo comparativo, isso acabou se desdobrando até um artigo publicado em revista. Esse artigo foi até um fiz ali em paralelo com a minha dissertação, acabou sendo uma produção do PRH porque eu até coloco lá meus agradecimentos. Então eu acho que inclusive isso entraria ali como produção relevante, porque foi desenvolvida na mesma época.

Eu fiz diversas disciplinas no PRH. A disciplina de Processos Orgânicos foi bem interessante para dar um contexto sobre os processos na indústria de uma maneira geral. Na época também a gente chegou até a fazer além de disciplinas do PRH, um curso, “do posto ao poço”, foi oferecido pela SPE e pelo PRH. Tivemos uma visão total da indústria do petróleo. Achei bem interessante.

Isso falando do tema de maneira geral. Além disso, teve a parte de ciência de dados e a parte de engenharia de sistemas de processos mesmo. Então, eu fiz também uma disciplina de estatística, que eu acredito que é bem relevante.

Se você pegar um código na internet e aplicar, sem saber o que você está fazendo, isso é bem problemático. Por isso, eu fiz a disciplina de estatística e uma disciplina de rede neuronais aplicada a processos químicos e bioquímicos. Essa disciplina foi atualizada, hoje em dia é uma disciplina de inteligência artificial. E além disso, fiz uma disciplina de controle de processos. Também pelo professor Maurício. Uma disciplina interessante também que eu fiz foi uma disciplina de escrita de artigos científicos. Foi até uma disciplina externa que eu fiz, mas acho que foi bem relevante para você entender bem como você faz a redação de artigos científicos. 

Entrevistador: Como está a sua vida acadêmica no momento? O que você planeja daqui para frente? Pretende ingressar no doutorado, dar continuidade ao seu trabalho e fazer algo similar?

Gustavo Caldas: Eu estou fazendo doutorado atualmente na UFRJ, também com o professor Maurício, com o professor Argimiro, e com o professor Idelfonso (NTNU). Nesse sentido, a gente tem trabalhado também em projetos da Petrobras. E eu acho que eu ganhei uma boa expertise em Inteligência Artificial.

Eu sei que é um pouco desafiador, mas eu não gosto de ficar exatamente no mesmo tema sempre. Poderia até continuar nessa parte do vazamento, mas eu acho que o que fiz já é uma boa contribuição. O que poderia ser feito, eu até já coloquei em trabalhos futuros, seria, por exemplo, testar essa mesma metodologia num ambiente relevante. No doutorado, ainda estou no âmbito da engenharia de sistemas e processos e no uso da inteligência artificial. Mas, agora eu estou focando um pouco mais na parte de controle de processos, sendo que a parte de inteligência artificial continua bastante relevante.

Então, para mim, a parte da inteligência artificial, do ponto de vista de pesquisa, ela é uma ferramenta que pode auxiliar em muitos aspectos, independentemente da área que você pesquisa. Pode ser visão computacional, pode ser uma rede de aprendizado por reforço.

Entrevistador: Uma pergunta que eu quero te fazer é como o PRH, especificamente, contribuiu em sua formação profissional? O que você está levando de bagagem tanto do mestrado para o doutorado, e, apesar de você não ficar exatamente no mesmo tema, mas como essa experiência do PRH contribuiu para a sua formação de modo geral?

Gustavo Caldas: Primeiro, acredito que seja um diferencial você ter essa especialização de petróleo e gás no seu currículo. Em segundo lugar, o PRH é bem amplo, com gente do Brasil todo. Por isso, essa troca de ideias na área de petróleo de gás é muito agregadora já que participamos de seminários internos do próprio PRH, como nas reuniões de avaliação que eu fui chamado. E é bom você fazer um networking, você acaba também tendo bastante contato com o pessoal da indústria, como foi o caso do próprio prêmio; que eu tive a oportunidade de estar junto com diversos outros atores relevantes da indústria.

Outra coisa que eu não posso deixar de citar é que a gente sabe que pode contar com recursos, é uma agência, que se preocupa no apoio à pesquisa, tanto que a bolsa costuma ser um pouco superior ao valor das outras agências e também, no apoio de taxas bancadas. Eu, em todas as vezes que eu pleiteei o uso e a ida a algum congresso, dentro dos limites, eu fui bem recebido.

Entrevistador: Era de fato a minha próxima pergunta! Eu gostaria que você falasse um pouco do prêmio que você ganhou.

Gustavo Caldas: Eu fiquei bem contente, bem emocionado por esse reconhecimento. Também foi legal trocar ideias com outros profissionais de outros projetos. Foi o meu primeiro reconhecimento acadêmico e é um prêmio bem relevante!