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l progeo prevede la creazione di un sistema autonomo per la colvazione fuori
suolo e vercale all’interno di un contenitore di circa 28m² con un volume di circa
76m³ denominato UCR Unità di Colvazione Rapida il cui costo medio è di 25.000€. Più
di 200 culvar possono essere colvate all’interno, dalla lauga al basilico, dalle fragole
ai ori e molte altre specie. Ulizza una tecnologia che nasce e si sviluppa dall’uso delle
tecniche idroponiche, acquaponiche, aeroponiche ed ultraponiche per evolvere poi, in un
sistema di produzione peculiare coadiuvato da un apparato digitale/roboco che svolge
un controllo specico, capillare e rigoroso, su ogni singola fase ed operazione. Questo
metodo permee una analisi in tempo reale non solo del prodoo ma, cosa ben più
importante, una omizzazione delle risorse usate a monte. Si avvale di un metodo di
agricoltura di precisione abbinato al conceo di terra liquida biologica della Bioponia.
Il contenitore ulizza alla base, la struura di un shipping container di 40’ che viene
modicato ed equipaggiato a seconda della cultura che vi si intende colvare all’interno.
Un ambiente controllato genera risulta costantemente uniformi e produvi. Il sistema di
climazzazione ed un isolamento non solo termico, riducono i consumi energeci no al
50%. L’omogeneizzazione dell’aria garansce un ambiente perfeo, in ogni momento della
giornata, riproducendo arcialmente le condizioni migliori nel quale la pianta evolve e si
sviluppa. Completamente robozzato il sistema inserito riesce autonomamente a gesre
ogni fase ed intervento accelerando i cicli di crescita della stessa pianta. Un sistema a ciclo
chiuso usa acqua da 90% a 98% in meno rispeo ad una pica faoria tradizionale con
le medesime rese. L’illuminazione è arciale, costante ed erogata secondo parcolari
dosi peculiari per ciascun po di pianta. Una adeguata somministrazione di fotoni diversa
per ogni fase del ciclo di vita della pianta. Ogni singola pianta è monitorata dall’esterno
con una serie di sensori e telecamere senza dover necessariamente entrare all’interno
dell’unità e quindi perturbare l’ambiente. All’interno è allesta un’area riservata per la
germinazione dei germogli. Infa in una incubatrice appositamente costuita, vengono
create le condizioni parcolari alla germinazione (temperatura, umidità, luce, ecc…) prima
del trasferimento e del trapianto nelle apposite celle di crescita.
DESCRIZIONE
e-BioAgri
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Un sistema di irrigazione a usso matriciale, controllato, permee di dosare i nutrimen
e l’acqua necessari per ogni singolo germoglio orendo al seme una crescita precoce e
vigorosa.
L’acqua viene demineralizzata e ltrata per osmosi al ne di poter eliminare i patogeni
e qualsiasi residuo o impurità esterna. Anche l’aria è puricata, i ltri garanscono un
isolamento dall’esterno per evitare qualsiasi contao con patogeni o inse esterni che
potrebbero nuocere allo sviluppo della crescita della pianta. Molte sono le grandezze
controllate, dal PH al EC, alle concentrazioni di Co
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ed altre ancora al ne di garanre la
ripebilità di ogni processo. Tue queste grandezze vengono inserite in una banca da ed
elaborate da una serie di computers che creano il vero cuore tecnologico del sistema: la
rete neurale arciale e-BioAgri che può, grazie ai suoi algoritmi, prevedere le procedure
da auare.
All’interno di ogni unità sono presen una moltudine di sensori ambientali che misurano
le condizioni climache (temperatura, umidità, CO
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e livelli dei nutrien) e li comunicano
non solo al sistema locale ma anche al sistema centrale remoto. Ciascuna UCR può contare
su più di 30.000 pun di rilevamento di varia natura.
Il sistema di aerazione è molto importante ed è gesto da un soscato equipaggiamento
che permee di riprisnare le condizioni prima di ogni scambio con l’esterno e soprauo,
garansce una omogeneità e stabilità all’interno dell’unità. La luce emessa rispea
le tonalità, lo spero e i tempi naturali necessari. Una emissione fotonica omizzata,
programmata, alternata e parcolareggiata fornisce alle piante il giusto spero e
dispendio per una fotosintesi ideale. Un sistema di irrigazione circolante, a ciclo chiuso
connuo, ore una soluzione di acqua ricca di sostanze nutrive direamente a contao
con le radici delle piante, garantendo una crescita forte, uniforme, rapida e focalizzata.
Le condizioni dell’acqua vengono valutate e controllate tramite sensori di temperatura,
pH e sensori EC ecc… Il dosaggio nutrizionale gesto direamente dai sensori e dalla rete
neurale garansce che l’acqua abbia livelli omali di nutrien per una crescita ideale
delle piante. A seconda della collocazione geograca ed ubicazione, ogni unità può essere
equipaggiata da pannelli fotovoltaici o microturbine idroeleriche, da sistemi per il
recupero e lo svaggio di acque meteoriche e da appara per la produzione di energie
rinnovabili e sostenibili.
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Il sistema è gesto dalla rete neurale arciale
e-BioAgri
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l cuore del sistema è rappresentato da una soscata centrale eleronica ubicata
in ciascuna unità UCR, costuita da diversi microprocessori e computers che hanno
diverse ulità e funzioni all’interno e all’esterno del micro-ecosistema. Una rete neurale
arciale, basata sul trasferimento di informazioni peer to peer ed un registro di po
blockchain condiviso da tua la rete delle unità a colvazione rapida, regola ogni
avità e operazione, accomunando rapidi interven ad una logica di apprendimento
automaca. Ogni unità di colvazione rapida rappresenta un root node costuito a sua
volta da miliardi di neuroni arciali. Una vera propria rete neurale arciale che ulizza
un modello matemaco composto da neuroni arciali, ispirandosi alle re neurali
umane. Il sistema può essere rappresentato da tre dieren aree che interagisco tra loro:
• Una capillare e polivalente rete di sensori.
• Altrean innumerevoli auatori roboci, pneumaci, termo idraulici, meccanici
ecc… permeono di avviare le procedure, senza alcun intervento esterno o umano.
• La rete neurale permee di incrementare la memoria di base esterna aggiornata
regolarmente, dai studi specici per ciascuna culvar e dall’esperienza empirica
registrata all’interno dell’unità.
Ciascuna operazione può essere osservata e monitorata dall’esterno. L’innovazione
principale è costuita da questa rete neurale collegata a tue le periferiche di input ed
output e supportata da una memoria aggiornata esterna ed interna. L’ulità di questo
modello di rete neurale è legata alla sua proprietà di apprendere e comprendere uno
stato estrapolandone le procedure di intervento ed ulizzando le osservazioni sui da già
esisten nell’archivio. Il diagramma riassume in modo elementare e approssimavo le
interazioni ed alcune caraerische del sistema che restano la chiave di volta del sistema
e-BioAgri e solo sommariamente possono essere svelate.
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ALCUNI VANTAGGI DEL SISTEMA
e-BioAgri
1. Le unità UCR sono completamente automazzate con un soscato sistema di
roboca che permee agli adde di monitorare il ciclo di sviluppo dall’esterno
senza dover necessariamente perturbare il micro ecosistema, studiato ed adaato
alle speciche necessità di ciascuna culvar. La colvazione fuori suolo, in un
ambiente controllato rigorosamente con tecnologie digitali/roboche, consente
la raccolta di un prodoo BIO o Bio non cercato che conserva tue le proprietà
organoleche, le proprietà alimentari, mantenendo la ricchezza dei principi
nutrivi nonché, elemento importante, l’eliminazione dell’uso di pescidi (Biocidi)
o ferlizzan nocivi (ex. l’insalata raccolta non ha bisogno di essere lavata prima di
essere degustata o ancora i fru possono essere mangia anche con la buccia).
2. La produzione è accelerata no a 17 volte secondo il po di culvar con un dispendio di
risorse inferiore.
3. Il consumo di acqua è ridoo di circa 90% a 98% con la soppressione dell’uso
di qualsiasi po di pescidi (Biocidi) e con cos di gesone mensili inferiori alle
tradizionali colvazioni.
4. Ogni singolo ambiente dell’infrastruura è equipaggiato da computers ed è
controllato a distanza con tecnologie digitali tramite comuni smartphone, rete
internet ed intranet, WIFI ecc… La gesone non richiede né la presenza di adde
qualica né della permanenza in loco. La presenza umana giornaliera è stata
smata da due a tre ore secondo le operazioni e le fasi da eseguire. Ogni UCR è
dotata di oltre 30.000 pun di rilevamento e ogni impianto è gesto in remoto.
5. La produzione può essere gesta in modo ecosostenibile, seguendo
un calendario modicabile in funzione delle richieste e delle necessità
riscontrate di volta in volta sul mercato. Tuo ciò ci permee di evitare:
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• le penurie
• gli aumen ingiusca dei prezzi del mercato ortofrucolo
• una produzione costante durante tuo l’anno
La colvazione modulare frammentata permee di non incorrere nelle preclusioni e
nei rischi della monocoltura.
6. L’imperturbabilità del micro-ambiente di colvazione permee ai prepos
alla manutenzione e alla gesone, di non dover possedere le conoscenze di
un colvatore proveo visto che ogni fase è seguita e gesta da un sistema
informazzato interconnesso, presente in ogni singola infrastruura.
7. L’energia necessaria è ridoa anch’essa e, secondo le condizioni, potrà in parte o
totalmente, essere assicurata dalle energie rinnovabili energia idroelerica, solare,
eolica ecc...
8. La vendita della produzione può essere eeuata direamente nel luogo di produzione
e le UCR possono essere installate senza dicoltà in qualsiasi luogo urbano.
Il terreno agricolo si sposta in cià per reinventare la urban agriculture e senza
compromeere il terroir d’origine.
9. Lo sfruamento delle terre è ridoo permeendo una rigenerazione della ferlità
del suolo in controtendenza ad una tachipedogenesi che porta inevitabilmente al
fenomeno della desercazione.
10. Spazi rido: per esempio per la colvazione di lauga, con solamente un volume
di circa 76m³, corrisponden ad una supercie di 28m², si producono in un anno,
5.6 volte di più della produzione vendibile di un campo di una supercie di un acro.
Di conseguenza su una supercie di un acro con più unità (240 UCR impila su tre
piani) si possono produrre in un anno l’equivalente di derrate prodoe su 1.352 acri.
(Questa valutazione si basa su una sola raccolta annuale tradizionale a fronte di una mensile nelle UCR.)
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Alcuni prodotti coltivabili e
i metodi adottabili
I metodi ad oggi utilizzati sono
principalmente i seguenti:
Idroponica
Bioponica
Acquaponica
Aeroponica e Ultraponica
Allevamento
Itticoltura
I
l progeo eBioAgri prevede la creazione di un sistema autonomo per la colvazione
fuori suolo e vercale all’interno di un microambiente. Più di duecento culvar
possono essere colvate, dalla lauga al basilico, dalle fragole ai ori e molte altre. Per
l’acquaponica non si traerà solamente di colvazione ma anche di allevamento ico.
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OBIETTIVI
C
reazione di una rete di e-BioAgri con
delle unità UCR nelle diverse cià europee.
Distribuzione diversicata di ortaggi, verdure,
ori ed erbe aromache non a km ZERO ma a
metro ZERO. Produzione, raccolta e vendita
direamente in cià, “urban agriculture”.
L’idea di poter portare l’agricoltura al consumatore in cià. (No
km zero ma a metro zero) Dall'unità di colvazione rapida (UCR) il
contadino, l’agricoltore raccoglie il fruo della "terra liquida" in cià
di cui necessita il consumatore, al momento stesso della vendita e
nello stesso luogo della consegna.
R
iduzione ragguardevole dei cos con conseguente abbassamento dei prezzi di vendita
e eliminazione di centri di stoccaggio e derrate invendute o sprecate e geate.
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P
er poter valutare il sistema e-BioAgri, prendiamo un semplice esempio di produzione
di lauga; confronamo i rendimen di crescita annuale di una raccolta di un’unica
UCR ed un acro di terra. Consideriamo inne per l’acro di terra una media di un’unica
raccolta annuale.
Un acro di terra corrisponde a circa 4046m² a fronte della supercie di una unità a
colvazione rapida (UCR) di 28m². Ma la colvazione in una UCR è di po vercale e
quindi va rarontato al volume che corrisponde a 76m³.
HIGHLIGHTS
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Se in un acro di terra mediamente colviamo circa 31.680 pianne, in una UCR ne
colviamo 12.000 pianne al mese e quindi 12.000 x 12 mesi = 144.000 pianne. A
prescindere dal po di colvazione, dalla manutenzione e traamen necessari, si può
stabilire un rendimento medio del 75% su terra e 93% in una UCR. Di conseguenza avremo
una produzione di 23.760 pianne su campo a fronte di 133.920 pianne di una UCR.
Anche se la produzione annua fosse idenca, gli spazi ulizza sarebbero ad ogni modo
notevolmente disuguali.
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Ricordiamo che i shipping containers sono sta progea per poter essere impila l’uno
sull’altro e possono raggiungere sino i 9 piani.
Ne consegue che se resamo su una quota di 3 soli UCR impila, su una supercie di un
acro, si riescono ad installare, calcolando gli spazzi di lavoro, sino a circa 240 UCR. Su 4
piani saranno 320 UCR.
Qualora fosse possibile fare un raccolto mensile su un acro di terra, il rendimento
resterebbe ben lontano da quello raggiungibile con le UCR.
Infa si avrebbe ipotecamente 31.680 (normalmente questo valore andrebbe decurtato
del 25% di perdita pari a 23.760 ma per eccesso manteniamo il valore di 31.680) pianne
in campo x 12mesi = 380.160 pianne annuali ben lontani dal rendimento di 240 UCR
distribui su soli 3 piani ossia 12.000 pianne mensili x 12 mesi = 144.000 pianne annuali
x per 240UCR = 34.560.000 pianne annuali a cui soraiamo il 7% di perdita oenendo
32.140.800 a fronte di 380.160 pianne su campo. Per indebolire il nostro rendimento
applichiamo solamente al nostro raccolto il 93% di resa allora che dovremmo per essere
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equi applicare anche il 75% al raccolto del suolo.
In questo calcolo ipoteco abbiamo preso in eccesso, oltre misura, i valori espos per
i rendimen sul campo mentre per quelli delle UCR sono in difeo. Esiste sempre il
Coeciente “S”, l’imponderabile, che viene spesso associato ad un valore di 30% per
le aziende di po innovavo o Start-Up. Avvalendosi di da stasci e applicando ai
32.140.800 pianne non il 30% ma un 60% (due volte il coeciente “S”) più rigoroso
ed invalidante, si oerrà un valore pari a 12.856.320 pianne di lauga. Non si traa
di ipotesi acceabili visto i rendimen bassi a cui abbiamo sooposto le nostre UCR.
Ovviamente a monte esiste un invesmento importante ma come vedremo in seguito
sarà ben ricompensato e ammorzzato in tempi brevi.
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Secondo le sme ONU, la popolazione mondiale è cresciuta
sostanzialmente negli ulmi decenni e dalla sua auale base si prevede
che salga a 8,3 miliardi di individui entro il 2030 ed a 9,8 miliardi
entro il 2050, con la conseguente necessità di nutrire ogni anno un
ulteriore 79 milioni di individui. L’80% della popolazione mondiale
vivrà nelle cià e centri urbani. Pertanto l’80% delle terre dedicate
alla produzione delle derrate alimentari sono oltremodo sfruate
per le necessità odierne, e come ben sappiamo, non sono sucien.
Per gli agricoltori ancipare la crescita urbana diventa dicoltoso; le
condizioni meteorologiche estreme e l’inquinamento che devastano
le colvazioni in tuo il mondo provocano un aumento dei cos delle
derrate alimentari; i consumatori sempre più consapevoli richiedono
una produzione eco-sostenibile e di qualità, sollecitando un mercato
più responsabile e aento. Questo smola e raorza l'uso innovavo
delle tecnologie agricole per lo sviluppo e la colvazione in ambien
chiusi, vicini alla cià o anche all'interno del tessuto urbano come
propone il progeo e-BioAgri.
«Il pianeta ha sete perché ha fame»
questo slogan della FAO racchiude in sè
tutte le dicoltà e le sde con le quali si
deve confrontare la nuova agricoltura.