Sviluppo di un sistema agridolo innovativo tramite vertical farming basato su intelligenza artificiale e recupero di prodotti di scarto

Starting date
October 15, 2018
Duration (months)
12
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Ballottari Matteo

Il progetto di ricerca si propone di sviluppare ed implementare un sistema innovativo e sostenibile di produzione di colture vegetali per l’alimentazione tramite “vertical farming”, un rivoluzionario sistema di coltivazione di piante agrarie valorizzando ambienti dismessi o terreni non coltivabili sfruttati in verticale tramite diversi strati di coltivazione “fuori terra”. Questo sistema innovativo di coltivazione risponde all’esigenza di nuovi modelli di sviluppo sostenibile per l’ “agricoltura del futuro” denominata l’agricoltura 4.0 : zero suolo, zero Km, zero acqua, zero pesticidi che garantisce più produzione, meno sprechi, più sicurezza, qualità e sostenibilità. La possibilità di sviluppare un sistema controllato e di precisione per la coltivazione di colture importanti per il settore agroalimentare risponde a diverse esigenze tra cui la necessità di sviluppare efficienti sistemi di produzione biologica di prodotti agroalimentari, la possibilità di coltivare determinate varietà in contesti climatici non favorevoli e il recupero di edifici dismessi (archeologia industriale) da riconvertire ad impianti per la produzione a Km zero di prodotti agroalimentari. Quest’ultimo punto risulta essere particolarmente importante in contesti urbani o ex-zone industriali da riqualificare. Le ricadute dei risultati del progetto di ricerca riguardano la possibilità di produrre in modo sostenibile prodotti agricoli nelle aree metropolitane, andando in particolar modo ad incidere nei prodotti che si consumano anche “fuori stagione” e che vengono consumati crudi. Le tecniche di coltivazione utilizzate nelle fattorie verticali sono ideali per garantire il rispetto di parametri necessari per la salubrità e certificazione biologica del prodotto e inoltre consentono rese impensabili che, insieme alla riduzione del consumo d’acqua e nutrienti, all’eliminazione di anticrittogamici e pesticidi e all’automazione, si riflettono sul costo e sulla sostenibilità della produzione agricola.
Il progetto di ricerca ha come obiettivo la costruzione, messa a punto e ottimizzazione di un impianto pilota di vertical farming basato su un avanzato sistema tecnologico di gestione dei parametri di coltivazione in modo da massimizzare la resa quantitativa e qualitativa, abbassando i costi di gestione. Rispetto ai sistemi attuali di vertical farming proposti in commercio, l’impianto pilota che si intende implementare rappresenta un importante avanzamento tecnologico in quanto l’idea progettuale consiste di munire l’impianto con un sistema di gestione dei sistemi di crescita automatico basato su intelligenza artificiale e “machine learning” basato su parametri specifici acquisiti tramite sensoristica avanzata in grado di monitorare la concentrazione di nutrienti nel mezzo di crescita, lo stato fisiologico delle piante e le dinamiche di crescita. L’insieme dei parametri ottenuti permetterà dunque di determinare e modificare in automatico le condizioni di coltivazione come ad esempio temperatura, luce, concentrazione di nutrienti e/o fotoperiodo in modo da ottimizzare e migliorare la resa quantitativa e qualitativa delle colture.

Sponsors:

Fondo Sociale Europeo e Regione Veneto
Funds: assigned and managed by the department

Project participants

Matteo Ballottari
Associate Professor
Giorgia Beghini
Research Scholarship Holders
Flavio Martini
Research Scholarship Holders
Sara Natale
Research areas involved in the project
Plant Sciences

Activities

Research facilities