Widecons è una startup innovativa la cui missione è supportare le PMI nella trasformazione digitale e green. In Widecons, crediamo fermamente che queste due trasformazioni siano profondamente sinergiche. Nel corso degli anni, l’integrazione delle tecnologie digitali nelle soluzioni green ha creato nuove strade per l’efficienza e la sostenibilità.
Uno degli esempi di questa sinergia è lo sviluppo dei sistemi di irrigazione a goccia regolati digitalmente. Questi sistemi combinano tecniche tradizionali di risparmio idrico con strumenti digitali all’avanguardia per affrontare la scarsità d’acqua, ottimizzando al contempo le pratiche agricole.
Cos’è un Sistema di Irrigazione a Goccia regolato digitalmente?
L’irrigazione a goccia è un metodo altamente efficiente che fornisce acqua direttamente alle radici delle piante, riducendo gli sprechi d’acqua. Quando potenziati dalla tecnologia digitale, questi sistemi diventano ancora più potenti. Sensori collocati nel terreno e sulle piante raccolgono dati in tempo reale sui livelli di umidità, sulla temperatura del suolo e sulla salute generale delle piante. Questi dati vengono inviati a piattaforme cloud, dove vengono analizzati per aiutare gli agricoltori a prendere decisioni di irrigazione più precise e tempestive.
Il ruolo dei sensori nell’agricoltura di precisione
I sensori sono il cuore dei sistemi di irrigazione regolati digitalmente. Monitorano costantemente le condizioni del suolo e catturano dati chiave come umidità, temperatura e livelli di nutrienti. I sistemi basati su cloud analizzano quindi queste informazioni, fornendo agli agricoltori indicazioni utili. Basandosi su questi dati, il sistema può regolare automaticamente la quantità di acqua fornita, assicurando che le colture ricevano la giusta quantità al momento giusto. I dati raccolti dai sensori possono essere trasmessi al server cloud utilizzando il protocollo TCP/IP o altri protocolli specifici per IoT, dove vengono elaborati e memorizzati. Utilizzare il Wi-Fi per la trasmissione dei dati dei sensori presenta diversi vantaggi, tra i quali un’ampia copertura e velocità di trasmissione elevate.
L’immagine mostra un’architettura dell’Internet delle Cose (IoT) con un gateway IoT. Evidenzia il flusso di comunicazione tra vari sensori IoT e il cloud utilizzando tecnologie wireless come BLE (Bluetooth Low Energy) o LoRa (Long Range).
L’architettura IoT mostrata nell’immagine può essere applicata efficacemente a un sistema di irrigazione a goccia regolato digitalmente. In un tale sistema, i sensori vengono distribuiti nel campo per monitorare le condizioni ambientali critiche, come l’umidità del suolo e la temperatura.
Ecco come funziona ciascun componente in un impianto di irrigazione a goccia:
- Sensori: sensori di umidità e temperatura del suolo sono posizionati vicino alle piante per raccogliere dati in tempo reale sulle condizioni ambientali. I dati aiutano a determinare quando e quanto acqua necessitano le piante, ottimizzando l’uso dell’acqua.
- Gateway IoT: agisce come nodo centrale, raccogliendo dati dai sensori. Nel caso di una grande azienda agricola, possono essere necessari più gateway. Il gateway trasmette quindi i dati a una piattaforma cloud utilizzando protocolli wireless (come BLE, LoRa o WiFi).
- Router: consente la trasmissione dei dati raccolti dal gateway su Internet al cloud per il monitoraggio e l’analisi in tempo reale.
- Piattaforma cloud: il cloud memorizza e analizza i dati dai sensori, consentendo decisioni e controlli in tempo reale. Il sistema può attivare automaticamente l’irrigazione in base ai livelli di umidità rilevati dai sensori. Gli agricoltori possono monitorare l’intero processo da remoto tramite un’app sul cellulare o una piattaforma web sul pc.
Quantificare i benefici
Grazie alla regolazione digitale, questi sistemi possono risparmiare tra il 30% e il 50% dell’acqua per l’irrigazione rispetto ai metodi tradizionali. Assicurando che l’acqua venga fornita in modo efficiente, si minimizzano l’evaporazione e l’eccesso d’acqua. In regioni sempre più vulnerabili alla siccità a causa dei cambiamenti climatici, l’adozione di tali sistemi può ridurre drasticamente gli effetti delle carenze idriche.
Monitoraggio e controllo remoto
Gli agricoltori possono monitorare e gestire i propri sistemi di irrigazione da remoto, utilizzando smartphone o dispositivi connessi alla rete. Questo monitoraggio in tempo reale consente un controllo continuo sull’uso dell’acqua, sulla salute del suolo e sulle prestazioni generali del sistema, anche a chilometri di distanza. Il controllo remoto aumenta anche la precisione dell’irrigazione, assicurando che le colture rimangano ben curate senza la necessità di un lavoro manuale costante.
Tipi di colture ed efficacia
I sistemi di irrigazione a goccia si sono dimostrati particolarmente efficaci per colture ad alto valore come frutta (ad es. uva, agrumi), verdure a foglia (ad es. lattuga, spinaci) e alcuni cereali. Queste colture beneficiano di una distribuzione precisa dell’acqua, che non solo conserva le risorse, ma migliora anche la qualità e la quantità delle rese, riducendo lo stress idrico.
Paesi all’avanguardia
Paesi come Israele, Spagna e Stati Uniti sono stati tra i primi ad adottare sistemi di irrigazione a goccia regolati digitalmente. In Israele, ad esempio, l’irrigazione a goccia è ampiamente utilizzata in varie colture, comprese i frutteti e i vigneti, rendendolo uno dei paesi più efficienti in termini di utilizzo dell’acqua al mondo. Anche la Spagna utilizza questi sistemi nella produzione di olive e mandorle, contribuendo a conservare l’acqua nelle regioni aride.
Benefici economici e ambientali
La sinergia tra tecnologie digitali e soluzioni verdi porta significativi vantaggi economici agli agricoltori. Ottimizzando l’uso dell’acqua e migliorando la salute delle colture, gli agricoltori possono aumentare i raccolti riducendo i costi. Inoltre, questi sistemi si allineano con gli obiettivi globali di sostenibilità, conservando risorse vitali come acqua ed energia, contribuendo alla produttività agricola a lungo termine.
Esempio di analisi per 10 ettari di coltivazione:
- Sistema tradizionale: supponiamo 4-6 ore di lavoro al giorno per le attività di irrigazione.
- Sistema automatico: il lavoro può ridursi a 1-2 ore a settimana, a seconda del sistema.
Riduzione del lavoro:
- Totale tradizionale: 35 ore/settimana (5 ore/giorno × 7 giorni)
- Totale automatico: 1,5 ore/settimana (media)
- Riduzione: circa il 95% del lavoro dedicato ai compiti di irrigazione.
Stima dei costi e scalabilità
Il costo di un sistema di irrigazione a goccia regolato digitalmente può variare in base all’area di terreno da irrigare e alla complessità degli strumenti digitali impiegati. In media, per un’azienda agricola di 1 ettaro, un sistema di base con sensori, unità di controllo e infrastrutture necessarie può variare tra i 2.000 e i 3.500 euro. Per aziende agricole più grandi, ad esempio di 10 ettari, il costo iniziale può andare da 15.000 a 25.000 euro, a seconda del livello di automazione e della qualità dell’hardware installato.
Con l’aumento della dimensione dell’area coltivata, aumentano anche i costi, ma i sistemi più grandi portano anche a risparmi più che proporzionali attraverso le economie di scala nell’uso ottimizzato di acqua ed energia. I risparmi su acqua, energia e lavoro, insieme all’aumento delle rese delle colture, forniscono solitamente un ritorno sull’investimento entro 2-5 anni.
Conclusione: un futuro più intelligente e verde
Il sistema di irrigazione a goccia regolato digitalmente è un esempio brillante di come le tecnologie digitali e verdi possono collaborare per creare soluzioni più efficienti e sostenibili. Di fronte a sfide crescenti come la scarsità d’acqua, il consumo energetico e la sicurezza alimentare, innovazioni come queste sono cruciali per un futuro più sostenibile. Sfruttando la sinergia tra digitale ed ecologia, possiamo aprire la strada a pratiche agricole più intelligenti e verdi in tutto il mondo.