Il Fraunhofer presenta le innovazioni per l'agricoltura di domani
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L'agricoltura è sottoposta a una notevole pressione di adattamento. I cambiamenti climatici, la scarsità di risorse e le crescenti esigenze di sostenibilità richiedono soluzioni efficienti. Allo stesso tempo, le aziende agricole devono rimanere competitive e garantire forniture alimentari affidabili. Dal 9 al 15 novembre 2025, sette istituti Fraunhofer presenteranno il ruolo della tecnologia dei sensori intelligenti, delle analisi supportate dall'intelligenza artificiale e dei materiali sostenibili ad AGRITECHNICA.
I team di ricerca dei vari Istituti Fraunhofer hanno una vasta esperienza in robotica, automazione, tecnologia dei sensori, analisi, attuatori, visual computing, intelligenza artificiale (AI) e big data, oltre che in progettazione, produzione e ingegneria di processo. Condividono l'obiettivo comune di sviluppare nuove tecnologie per la produzione e la lavorazione sostenibile dei prodotti agricoli, dai semi ai prodotti finiti.
La Fraunhofer-Gesellschaft presenta numerose innovazioni per l'agricoltura intelligente del futuro, tra cui il nostro pezzo forte: il robot da campo DeBiFiX. Questa macchina innovativa consente agli agricoltori di misurare con precisione la biomassa sul campo.
Copyright: Katja Hofacker, Kompetenzzentrum für Digitale Agrarwirtschaft – KoDA
Fraunhofer EMFT: sensori intelligenti per la protezione e il monitoraggio delle piante
Con la crescita della domanda di alimenti a base vegetale, gli agricoltori si affidano sempre più a soluzioni di protezione delle piante. Tuttavia, l'uso diffuso di pesticidi mette in pericolo gli insetti, come le api selvatiche, che sono essenziali per l'impollinazione e, quindi, per i raccolti.
L'Istituto Fraunhofer per i microsistemi elettronici e le tecnologie allo stato solido EMFT sta sviluppando un rapido test elettrochimico basato su cellule di insetti in grado di identificare quantitativamente i pesticidi dannosi per le api. Il test non utilizza etichette ed è completamente automatizzato. Un dispositivo da tavolo gestisce l'intero processo di analisi, dallo scongelamento delle cellule alla generazione dei risultati.
Per ottenere rese elevate con un impiego minimo di risorse è necessario registrare con precisione il contenuto di acqua e nutrienti delle piante. La tecnologia di sensori on-plant del Fraunhofer EMFT utilizza strutture conduttive sulle foglie delle piante per monitorare la vitalità, il contenuto di acqua e di nutrienti delle foglie in modo wireless ed efficiente. La stazione di monitoraggio ambientale combina sensori di gas, suolo e spettro con l'intelligenza artificiale per rilevare tempestivamente le infestazioni di parassiti e creare condizioni di crescita ottimali.
Fraunhofer IGD: Visual computing per la biodiversità e la salute delle piante
Le praterie coprono circa il 40% della superficie terrestre, fornendo cibo a due miliardi di persone e svolgendo importanti funzioni ecosistemiche. La gestione sostenibile di questi ecosistemi richiede però dati accurati sulla biodiversità e sulla salute delle piante. Il Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research IGD utilizza tecnologie di visual computing per acquisire questi dati e renderli utilizzabili. Un cruscotto visualizza l'identificazione grafica delle piante per gli indicatori di biodiversità nei pascoli, oltre che per le erbe infestanti e le specie invasive. Un drone equipaggiato con una telecamera RGB e multispettrale serve come modello dimostrativo per la raccolta di immagini. Per il rilevamento delle malattie nelle fragole, il Fraunhofer IGD presenterà un cruscotto che identifica i fattori di stress biotico come la muffa e i danni da bruco in condizioni di tunnel di plastica. La visualizzazione sotto forma di mappe e punti caldi consente un trattamento mirato.
Le torbiere immagazzinano carbonio e forniscono habitat, ma rilasciano CO₂ quando vengono drenate. L'unico modo per raggiungere gli obiettivi climatici e salvaguardare i preziosi habitat è accelerare notevolmente la riumidificazione e migliorare il monitoraggio. Un altro cruscotto fornisce una valutazione basata sull'intelligenza artificiale delle torbiere in termini di idrologia, biodiversità, vegetazione e gas serra. Il cruscotto è integrato da un'applicazione di mappatura della vegetazione che fornisce una valutazione in tempo reale del potenziale di riscaldamento globale.
Gli strumenti che consentono l'analisi e il processo decisionale basati sui dati permettono ai produttori agricoli di utilizzare le loro risorse in modo più efficace, di garantire i loro rendimenti e di operare in modo più sostenibile. Utilizzando un modello di coltivatore dotato di telecamera e sensori di accelerazione, il Fraunhofer IGD dimostrerà l'analisi basata sulle immagini dei risultati della coltivazione del suolo. Il sistema rileva le anomalie in tempo reale e classifica i risultati del lavoro, che vengono poi visualizzati su un tablet. Un filmato illustrerà come il Fraunhofer IGD di Rostock sviluppa soluzioni di intelligenza artificiale per le operazioni agricole, combinando la ricerca sul campo con la programmazione. Inoltre, un modello 3D interattivo visualizzerà le attività di smart farming dell'Istituto.
Fraunhofer IGP: fertilizzazione sostenibile e rivestimenti antiusura
Le aziende agricole dipendono da fertilizzanti e macchinari funzionanti, che comportano costi e creano dipendenze. L'Istituto Fraunhofer per le grandi strutture nell'ingegneria della produzione (IGP) sta collaborando con l'Istituto Leibniz per la scienza e la tecnologia del plasma (INP) per sviluppare un nuovo approccio che conservi le risorse e aumenti l'indipendenza aziendale. Attualmente è in corso una ricerca su scala di laboratorio su come utilizzare l'acqua e l'elettricità per generare plasma che lega l'azoto dell'aria ambiente sotto forma di nitrati, tra gli altri composti. Quest'acqua arricchita è un sostituto sostenibile dei fertilizzanti e in futuro potrebbe essere prodotta direttamente nelle aziende agricole.
I macchinari e i componenti agricoli si usurano rapidamente a causa delle continue sollecitazioni meccaniche e la sostituzione degli attrezzi costa tempo e risorse. Il rivestimento termico aumenta significativamente la durata e l'efficienza dei componenti agricoli. Il Fraunhofer IGP applica materiali come metalli, ceramiche e plastiche ai componenti in strati aderenti senza mescolarli al materiale di base. Questi rivestimenti migliorano la resistenza all'usura e consentono una programmazione più precisa dei cambi di attrezzo.
Fraunhofer IIS: fenotipizzazione per varietà adatte al clima
Presso il Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS, la ricerca si concentra sullo sviluppo e la sperimentazione di tecnologie per la fenotipizzazione delle piante. Queste tecnologie sono utilizzate per valutare in modo oggettivo le caratteristiche specifiche delle piante e per il controllo della qualità.
Presenteremo una serie di prodotti che dimostrano soluzioni per ambienti di serra e applicazioni sul campo. Tra queste, una valutazione della qualità di semi e piantine basata sulla tomografia computerizzata, l'imaging ottico delle piante in 3D per determinare la produzione di biomassa, la struttura delle piante, la morfologia delle foglie e vari indici di vitalità delle piante, nonché una piattaforma di campo assistita da robot. Utilizzando il robot da campo autonomo DeBiFiX (Determinazione della biomassa in campo con raggi X), è possibile misurare con precisione la biomassa delle piante in crescita sul campo. La tecnologia a raggi X viene utilizzata per ottenere immagini complete e valutare digitalmente frutti visivamente inaccessibili come ceci, colza o chicchi di grano.
Fraunhofer IOSB: test di maturazione e qualità non distruttivi
Le variazioni significative della qualità sono comuni tra i prodotti agricoli, e i prodotti scartati e i processi di analisi inefficienti comportano perdite e riduzione del valore aggiunto. L'Istituto Fraunhofer per l'Optronica, le Tecnologie di Sistema e lo Sfruttamento delle Immagini IOSB presenterà la tecnologia flessibile dei sensori NIR per l'analisi non distruttiva della qualità direttamente sul campo. Il sensore mobile di maturazione dell'uva determina il contenuto di zucchero e l'acidità in pochi secondi e può essere integrato in modo flessibile nelle piattaforme di gestione dell'azienda agricola o nelle macchine per la raccolta.
Lo scanner per frutta utilizza la tecnologia iperspettrale per ispezionare intere cassette di frutta o verdura in pochi secondi senza aprirle. Il software alimentato dall'intelligenza artificiale rileva in tempo reale i difetti esterni e i parametri di qualità interni, come il contenuto di zucchero, e fornisce risultati per una valutazione oggettiva della qualità direttamente nella cassetta.
Fraunhofer IVV: soluzioni innovative per il riciclaggio e l'imballaggio
Per soddisfare i requisiti ecologici e di conservazione delle risorse dell'agricoltura, i prodotti agricoli e le materie prime biogene devono essere prodotti e utilizzati in modo più sostenibile. L'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria di processo e l'imballaggio IVV presenterà un processo di riciclaggio a base di solventi per le pellicole agricole estensibili. Le pellicole per insilati sono già prodotte con fino al 95% di rigranulato, ma finora i produttori hanno prodotto pellicole estensibili solo con materiale vergine, a causa dei severi requisiti meccanici. Il metodo Fraunhofer consente di produrre tutti i tipi di film agricoli, indipendentemente dai livelli di contaminazione, come materiali riciclati paragonabili ai nuovi prodotti.
Il Fraunhofer IVV presenterà anche soluzioni di imballaggio a base di torba ottenute da torbiere riumidificate. Piante come canne, code di gatto e cogongrass contengono meno lignina del legno e possono quindi essere trasformate in pasta di legno utilizzando meno energia. I dimostratori di packaging dimostrano che lo stock corrispondente può essere facilmente lavorato con un processo di stampaggio della pasta. Questi materiali presentano proprietà di resistenza superiori a quelle di imballaggi analoghi presenti sul mercato.
Fraunhofer IWU: strumenti dotati di sensori per sistemi autonomi
L'agricoltura autonoma richiede dati precisi sul campo e macchine in grado di monitorare le proprie condizioni. L'Istituto Fraunhofer per le macchine utensili e la tecnologia di formatura IWU sviluppa una tecnologia di sensori robusta e non basata sulle immagini per gli attrezzi per la coltivazione del terreno. Gli erpici a dischi dotati di sensori rilevano i carichi e le condizioni di usura durante il funzionamento. Durante la lavorazione del terreno, i manicotti di misurazione registrano i carichi separatamente in direzione longitudinale e trasversale e li visualizzano in tempo reale. Queste informazioni vengono combinate con i dati dei sensori di rotazione per trarre conclusioni sulla coltivazione del terreno e sullo stato di usura degli erpici a dischi.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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