Revisão sistemática sobre a aplicação da indústria i4.0, para reduzir a pegada de carbono na automação de processos

Abstract

A indústria 4.0 (i4.0) se estabeleceu como um pilar fundamental na transformação de sistemas produtivos, oferecendo ferramentas avançadas que otimizam a eficiência operacional e minimizam o impacto ambiental. Nesse contexto, este estudo realiza uma revisão sistemática da aplicação do i4.0 na automação de processos com o objetivo de reduzir a pegada de carbono. São analisadas tecnologias emergentes, como big data, gêmeos digitais, internet das coisas (IoT) e inteligência artificial, destacando seu potencial para a transição para uma indústria mais sustentável. O artigo examina a inter-relação entre a automação industrial e a redução dos gases de efeito estufa, abordando o papel da energia eólica como uma alternativa viável dentro do mix de energia global. Há uma análise detalhada da capacidade instalada da energia eólica na América Latina, identificando fatores -chave que promovem seu desenvolvimento, bem como seus principais desafios, como estabilidade de geração, impacto ambiental e falta de infraestrutura adequada em alguns países. No nível metodológico, o uso de técnicas avançadas de modelagem e controle, incluindo decomposição em modos dinâmicos (DMD) e modelagem de identificação de sistemas, que permitem a otimização de processos industriais por meio de análise preditiva e controle real de tempo. Além disso, há casos de estudo sobre a implementação de redes de sensores de IoT para o monitoramento de variáveis ​​ambientais em estufas, que demonstram a aplicabilidade dessas tecnologias em setores estratégicos além da fabricação. Os resultados da revisão mostram que a adoção de tecnologias do i4.0 permite uma redução significativa da pegada de carbono, melhorando a eficiência energética e a tomada de decisão baseada em dados. No entanto, a implementação eficaz dessas soluções nas economias emergentes requer uma adaptação contextualizada que considere aspectos regulatórios, infraestrutura tecnológica e acesso ao financiamento. Conclui -se que a convergência entre automação, inteligência artificial e energias renováveis ​​representa um caminho estratégico para mitigar o impacto ambiental e avançar em direção a uma indústria mais resiliente e sustentável.