Lo “smart farming” proposto da Faulhauber implica produzione efficiente di cibo attraverso tecnologie supportate da computer e, dove possibile, completamente automatizzate. I semi sono piantati in modo individuale e preciso; i frutti sono raccolti da pinze meccaniche; i fertilizzanti e i prodotti fitosanitari sono applicati in modo mirato in piccole dosi.
Un problema urgente
La rivoluzione agricola ha permesso di aumentare enormemente i raccolti. Questa è basata su varietà ad alto rendimento, fertilizzanti minerali e pesticidi chimici, meccanizzazione e irrigazione artificiale. Tuttavia, questi interventi hanno conseguenze notevoli sull’ecologia. Terreni fertili, falde acquifere pulite ed ecosistemi intatti vanno salvaguardati. Pertanto, le coltivazioni e gli allevamenti devono produrre di più senza compromettere le risorse vitali.
Agricoltura di precisione
Attraverso processi supportati da computer e collegati in rete, apprendimento automatico e funzioni robotiche personalizzate, è possibile concentrare l’attenzione sulle singole piante in modo economico ed efficiente. Si può ridurre l’uso di erbicidi, frutta e verdura possono essere raccolte dai robot in passaggi continui, sempre a maturazione ottimale.
Protezione del terreno
Oggi le grandi macchine agricole possono raggiungere un peso di dieci tonnellate. Ogni passaggio comporta quindi un’ingente compattazione del terreno, che limita la sua capacità di assorbire acqua e aria, con un forte impatto sulle sostanze organiche. Anche la crescita e la salute delle piante coltivate nelle aree vicine ne risentono. Lo “smart farming”, grazie ai robot leggeri e autonomi, contribuisce a rendere il suolo più sano e ad aumentare la biodiversità.
Semina di precisione
Lo “smart farming” permette di piantare i singoli semi con precisione a intervalli definiti. Ogni pianta riceve abbastanza spazio per crescere e la superficie viene utilizzata in modo ottimale. Le macchine utilizzano un modulo di separazione con azionamento elettrico per ogni fila grazie a un motore che aziona un disco scanalato o dentato che trasporta i singoli semi all’uscita. Durante lo spostamento in curva si possono compensare i diversi raggi delle singole file.
Movimentazione delle piante
Nella coltivazione di ortaggi e fiori in serra, molte piante vengono prima germogliate in piccoli vasi e successivamente ripiantate in vasi più grandi o in letti. Nelle moderne imprese orticole, le macchine eseguono lo smistamento e la movimentazione di piante e vasi, grazie a nastri trasportatori e trasportatori a rulli che movimentano, smistano e rinvasano vassoi su cui si trovano prodotti nelle varie fasi di lavorazione. Azionate da micromotori, le pinze eseguono la movimentazione automatica dei singoli vasi e delle zolle.
Analisi dei dati
Sensori a telecamera rilevano il grado di maturazione delle fragole o dei peperoni in base al colore e alla forma e ne registrano la posizione esatta. Il computer integrato utilizza questi dati per comandare un braccio robotizzato, dotato di una cesoia e di un dispositivo di raccolta. I prototipi di questa tecnologia sono caratterizzati dalla forte presenza di motori elettrici: dall’azionamento a ruota singola al braccio robotizzato, dall’apparato di taglio al sistema di raccolta del prodotto.
Sistema elettrico ed elettronico
Lo “smart farming” fa ricorso a micromotori elettrici che forniscono l’alimentazione necessaria per specifiche fasi di lavoro. Le macchine e i componenti utilizzati nello “smart farming” sono più compatti e più leggeri. Essi, se impiegati come azionamenti di dischi di semina, alette, pinze, bracci robotizzati o cesoie, devono comunque fornire una potenza sufficiente per 2/4 eseguire in modo affidabile la rispettiva funzione per innumerevoli cicli. Inoltre, devono funzionare in modo estremamente efficiente, poiché le unità autonome di solito traggono energia da batterie con riserva di carica limitata. Infine, le elettroniche di controllo devono essere integrate in strutture collegate in rete e consentire un controllo intelligente.
