Ripulire l’ambiente con l’automazione

Vista l’impellente necessità di ridurre gli effetti del riscaldamento globale, l’azzeramento delle emissioni nette di gas serra entro il 2050, dovrebbe occupare il primo posto nell’agenda politica. Sono numerose le soluzioni innovative in fase di sviluppo destinate a contribuire al raggiungimento di tale obiettivo. 

Per trovare livelli di anidride carbonica pari a quelli odierni, occorre risalire nel tempo fino a quattro milioni di anni fa. Le emissioni di gas serra hanno portato a un rapido aumento delle temperature globali. Tale surriscaldamento globale ha avuto drastiche ripercussioni quali incendi, invasioni inarrestabili di locuste che stanno decimando le colture, la fusione delle calotte polari e dei ghiacciai, la deforestazione, uragani, inondazioni e ondate di calore. L’automazione può contribuire ad attenuare la gravità della situazione con invenzioni quali robot sostenibili per il rimboschimento, che possono inoltre essere utilizzati per il riciclo e la raccolta. 

Evitare ogni forma di spreco

Si valuta che l’agricoltura destinata in origine al consumo umano sia in grado di produrre circa 1,3 miliardi di tonnellate di perdite e sprechi alimentari, quanto basta per nutrire pressappoco 3 miliardi di persone. Le perdite e gli sprechi alimentari concorrono alla produzione di un terzo dei gas serra, pari alle emissioni di Cina e USA insieme. Nei paesi in via di sviluppo, il 40% degli sprechi alimentari è dovuto alla lavorazione post-raccolta, mentre nei paesi industrializzati il 40% degli sprechi alimentari avviene a livello di vendita al dettaglio e dei consumatori. Quindi, pensando a ciò che l’automazione può fare per ridurre gli sprechi alimentari, in questo caso la digitalizzazione del lavoro manuale meno piacevole e in cui è più facile sbagliare, sappiamo che essa può contribuire a ridurre l’errore umano.  

Grazie al software di gestione degli impianti che raccoglie automaticamente i dati e ai sistemi di tracciamento automatizzato che assistono il processo, le perdite e gli sprechi alimentari possono essere tracciati e monitorati dalla fornitura alla consegna. I sistemi di tracciamento non si limitano a questo, bensì consentono anche ai responsabili della filiera di approvvigionamento di ottenere dati utili all’individuazione di inefficienze e costi inutili nella filiera stessa.  

Quando gli sprechi alimentari finiscono in discarica, liberano gas metano che è 25 volte più nocivo dell’anidride carbonica. Numerose aziende hanno deciso di contrastare attivamente questi sprechi ricorrendo all’Intelligenza artificiale (IA) e all’apprendimento automatico (Machine Learning (ML)), come soluzione alla gestione dei rifiuti. L’utilizzo della IA consente di esaminare i tipi di sprechi alimentari e di misurare la qualità dei cibi mediante bilance intelligenti, misuratori e telecamere intelligenti guidati dall’IA. Aziende come Winnow, per esempio, si sono poste l’obiettivo di reinventare la gestione alimentare per il settore alberghiero. Il sistema, costituito da bilance intelligenti con telecamera e dalla tecnologia ML, fotografa vari cibi gettati nei bidoni dei rifiuti.  

I dati sono poi filtrati da un algoritmo che calcola i costi economici e ambientali degli scarti alimentari. Nel corso del tempo, il sistema autoapprende come riconoscere e scartare prodotti con maggiore precisione rispetto alle capacità umane. Gamaya è un’azienda di tecnologie agricole specializzata nel telerilevamento cui l’IA consente di essere una soluzione completa per una produzione agricola sostenibile. Grazie a un programma di intelligenza artificiale per la raccolta, si incrementa l’efficienza della produzione agricola e, al contempo, si riducono gli sprechi, con significativi vantaggi per gli agricoltori e le grosse aziende agricole. Grazie all’impiego di droni provvisti di telecamere iperspettrali e funzione di telerilevamento, Gamaya riesce a rilevare e a monitorare le variazioni a livello di acqua, fertilizzante, parassiti e resa delle colture. Il rilevamento iperspettrale di immagini significative e in seconda battuta gli algoritmi IA possono identificare ogni potenziale problema come pericoli, sprechi di sementi e / o piante e informare quindi l’agricoltore.  

Il fatto secondo il sito Process and Control Today, il 10,9% degli sprechi alimentari era riconducibile a errore umano, con il 13,8% di perdite alimentari attribuibili al tempo intercorso fra la permanenza all’azienda agricola e il trasporto ai rivenditori.

Il monouso non serve a niente.

Per quanto riguarda la gestione dei rifiuti, sono stati creati dei robot di riciclaggio per aiutare l’uomo a ripulire il pianeta. L’inquinamento da plastica è un problema globale e in quanto tale minaccia seriamente la salute dell’uomo e gli ecosistemi di tutto il pianeta. Gli attivisti ambientali e gli innovatori stanno unendo le loro competenze per ideare soluzioni creative in grado di contrastare il cambiamento climatico.

Dei 300 milioni di tonnellate di plastica prodotti, purtroppo la metà è costituita da oggetti monouso: entrate nel Bebot, un veicolo automatizzato per il rilevamento della plastica progettato da 4Ocean e da Poralumarine per setacciare la sabbia e raccogliere i piccoli frammenti di plastica che sfuggono all’uomo. Silenzioso e di dimensioni più compatte della maggior parte di questi robot, Bebot funziona con batterie collegate a un pannello solare, per la piena efficienza energetica. Con una copertura oraria pari a 3/5 della superficie di un campo da calcio, Bebot riesce a scandagliare aree a una velocità maggiore rispetto all’intervento manuale dell’uomo. Sebbene l’aiuto dell’uomo sia richiesto al termine del processo per la rimozione di ciottoli e pietre dal materiale raccolto, il tempo necessario è notevolmente inferiore rispetto a un’azione unicamente umana. 

Nel giugno 2021, the Global Plastic Action Partnership e UpLink hanno lanciato The Global Plastic Innovation Network (GPIN). Il suo obiettivo è cercare soluzioni innovative per ridurre l’entità dell’inquinamento da plastica. Aziende con questo specifico obiettivo, come Diwama, forniscono soluzioni hardware e software innovative ad alto impatto a impianti per la raccolta differenziata dei rifiuti. La sua tecnologia, Vitron, si avvale di un software IA di riconoscimento immagini molto diffuso in grado di automatizzare l’analisi dei rifiuti e quindi può essere utilizzata per ottimizzarne la gestione. In modo analogo, l’obiettivo principale di Urban Rivers’ una delle aziende presenti sulla piattaforma Kickstarter, è di invitare le persone ad assumersi le loro responsabilità con un gioco divertente, chiamato ‘Trash Robot’ (robot raccogli-rifiuti).  

Per raccogliere la plastica monouso e i rifiuti di ogni tipo, Urban Rivers ha avviato il suo progetto a Chicago, controllato da un browser web; esso consente agli utenti di tutto il mondo di assumere il comando del robot galleggiante e di ripulire il fiume. La versione 1 è ancora in fase di miglioramento, mentre la versione 2 necessita di una stazione base per il deposito dei rifiuti raccolti, di una copertura WIFI più ampia, di localizzazione GPS e di una struttura più robusta e resistente agli agenti atmosferici. 

Riforestazione contro il riscaldamento globale

Huawei, produttore di smartphone, e RFCX, azienda operante nel settore dell’intelligenza artificiale (IA), hanno stretto una partnership per combattere la deforestazione illegale e documentare i cambiamenti ecologici. Le foreste svolgono un ruolo fondamentale nell’ecosistema del nostro pianeta, per esempio offrono un ambiente dove vivere a innumerevoli specie di piante e animali. Essa ci regala inoltre vari vantaggi in termini economici e di salute e contribuisce a mitigare gli effetti del cambiamento climatico. La colpa della deforestazione è stata attribuita ad attività quali l’agricoltura, l’estrazione mineraria, le trivellazioni, l’urbanizzazione e il disboscamento. Secondo le stime dell’ONU, ben il 90% del disboscamento è illegale e il problema è che i guardaboschi non sono in grado di monitorare, contrastare e catturare i trasgressori in tempo reale. È in casi come questi che si può fare un buon uso di un vecchio cellulare Huawei; ricevendo un aggiornamento i cellulari possono infatti essere utilizzati per monitorare e proteggere l’ambiente.   

Sembra promettente, ma come funziona?

I dispositivi aggiornati sono collocati sugli alberi, con pannelli solari a forma di foglia attorno a essi, e per questo sono stati chiamati Dispositivi guardiani. Grazie a una tecnologia di monitoraggio acustico, i telefoni riescono a registrare il suono delle motoseghe e degli spari, osservando al contempo il movimento di particolari specie animali. Soprattutto, questa partnership è in grado di rispondere alle situazioni in tempo reale, con una buona possibilità di fermare le azioni illegali.  

Il politecnico svizzero ETH-Zurich ha suggerito di avviare un processo di rimboschimento piantando alberi per a una superficie totale di quasi 10 milioni di chilometri quadrati, consentendo così l’assorbimento di 205 miliardi di tonnellate di anidride carbonica una volta che gli alberi hanno raggiunto la maturità vegetativa. La start-up Biocarbon Engineering ha trovato il modo per aumentare in misura significativa il processo di rimboschimento, ovvero sfruttando dei droni per raccogliere informazioni sulla topografia e sulle condizioni del suolo al fine di creare mappe 3D. Combinando le informazioni raccolte con i dati satellitari precedentemente analizzati da un algoritmo, l’azienda è in grado di individuare le aree più adeguate per il rimboschimento, nonché lo schema di rimboschimento preferito. Dopo avere correlato le informazioni, si programmano i droni affinché depositino dischetti biodegradabili riempiti di semi germinati e di nutrienti. I semi germinati sono piantati nel terreno alla velocità di 1 dischetto al secondo, ovvero 10 volte più rapidamente e con un risparmio dell’80% rispetto all’operazione manuale.  

Il fatto – La posa di un dischetto al secondo consente potenzialmente di piantare 100.000 alberi al giorno