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La rivoluzione nei campi passa da automazione e machine learning

I sensori di precisione, i trattori dotati di guida autonoma, gli aratri e le mietitrici intelligenti trasformano l’agricoltura aumentandone l’efficienza

di Giancarlo Calzetta

5' di lettura

Il 22 novembre 2022 ha visto segnare un passaggio storico, anche se puramente indicativo: quel giorno la popolazione mondiale è arrivata a contare otto miliardi di persone, un esercito di bocche da sfamare sempre più esigenti. Se consideriamo che nel 1974 eravamo appena la metà, è facile capire come creare cibo sufficiente per tutti stia diventando una sfida.

Del resto, i terreni coltivabili non sono una risorsa infinita e bisogna scongiurarne l'esaurimento ricorrendo a tecniche di agricoltura sostenibile. Inoltre, c'è il problema delle competenze. Il personale esperto diventa sempre più raro a causa della scarsa attrattività della carriera lavorativa nel settore, mentre quella a basso costo impiegata nelle raccolta diventa scarsa per ragioni sociali e legali.

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Infine, bisogna pensare ai costi. Coltivare la terra e allevare bestiame deve tassativamente essere una attività a basso costo per due motivi: il primo è che bisogna garantire agli agricoltori e allevatori un giusto guadagno per non aumentare la fuga dal settore; il secondo è che i costi di queste attività si riflettono direttamente sui prezzi del cibo pagato dalle famiglie di consumatori e l'inflazione comporterebbe un impatto notevole sul loro potere d'acquisto.

Ottimizzazione, circolarità e sostenibilità diventano quindi le tre parole d'ordine per il futuro della produzione mondiale di cibo. Ma come si può innovare un mondo tradizionale come quello agricolo?

Robotica e guida autonoma nei campi

Partiamo sfatando un mito: l'agricoltura non è più quella di un tempo. Con il ricambio generazionale, si sta facendo avanti una schiera di professionisti dell'agricoltura che guarda con grande interesse alle nuove tecnologie e non potrebbe essere diversamente dato che garantiscono guadagni più elevati e uno stile di vita decisamente superiore. Allo stesso tempo, sul mercato stanno arrivando strumenti che permettono meraviglie.

Cnh Industries è attiva nel settore delle macchine agricole da 180 anni, ma la sua offerta si è evoluta fino a portare veri e propri robot autonomi nei campi. Durante il Tech Day tenutosi a Phoenix, in Arizona, ha presentato svariate novità, ma soprattutto ha dato una visione su come si stanno evolvendo le fattorie e il mondo agricolo in generale. Il primo trend riguarda gli strumenti per fare agricoltura di precisione, in modo da ottimizzare consumi e risorse il più possibile e trasformare ogni risparmio in guadagno.

Trattori, aratri, trebbiatrici e imballatori oggi sono infarciti di sensori e attuatori che permettono un controllo completo di cosa sta succedendo e di come agire al centimetro. I trattori sono ormai a guida autonoma e seguono le indicazioni che arrivano da un software che prepara il percorso da seguire sul campo, mentre i sensori a bordo permettono di evitare ostacoli bloccando l'operato della macchina o evitando l'ostacolo.

Se è vero che nei campi non c'è traffico, non è da sottovalutare l'ipotesi di bestie che vagabondeggiano dove non dovrebbero o esseri umani che intervengono per situazioni fuori dall'ordinario. L'autonomia della macchina fa risparmiare ore/uomo che sarebbero altrimenti impegnate in un lavoro a bassissimo valore aggiunto, ma permette anche di ottimizzare i passaggi sul campo grazie a un sistema di posizionamento che sfrutta il Gps per la posizione grossolana e l'Rtk per quella di precisione, arrivando a muovere il trattore con una precisione inferiore ai due centimetri.

Già evitare di spargere concime sulle zone già trattate con la passata precedente comporta un risparmio di centinaia di dollari per acro all'anno. Ma si può fare di più.

Cloud, machine learning e muggiti

Cnh Industries ha predisposto le sue macchine per lavorare connesse a una piattaforma che ne rileva continuamente la posizione e le operazioni. In questo modo, le varie macchine in azione possono essere coordinate per raggiungere la massima efficienza. Una macchina spargiconcime, per esempio, può agire in modo da rilasciare il liquido esclusivamente nei pressi della pianta grazie a un sistema di computer vision che riconosce cosa passa sotto al trattore, mentre il sistema di coordinamento centrale tiene traccia dei punti in cui il campo è già stato irrorato.

Se il trattore si trova a passare su parti già parzialmente tracciate (i campi non sono sempre regolari e a volte bisogna agire su traiettorie non perpendicolari), l'irroratore robotico può chiudere gli ugelli che spruzzerebbero sul terreno già trattato e aprire quelli che passano solo su terreno ancora da trattare, con notevole risparmio di concime o di altri liquidi.

Analogamente, gli aratri di ultima generazione monitorano costantemente l'operato degli attrezzi rilevando la qualità del risultato e tramite algoritmi di machine learning regolano automaticamente l'assetto per ottenere il miglior risultato possibile.

Questa automazione estrema permette grandi risparmi sotto tutti i punti di vista: da quello energetico perché vengono ottimizzati tutti i percorsi ed eliminate operazioni inutili a quello delle materie prime o di consumo, ma permette anche maggiori incassi perché aumenta la qualità e quantità dei raccolti.

Inoltre, permette di usare personale meno esperto per la maggior parte delle operazioni nei campi, dedicando quello più specializzato ad attività più strategiche.

La circolarità fa bene al portafoglio

Uno dei progetti mostrati al tech day è particolarmente interessante per tutte le aziende agricole che allevano bestiame. Tramite una partnership con Bennamann, Cnh ha presentato un sistema che recupera il metano prodotto dalle vasche di raccolta del letame in biocombustibile utilizzabile direttamente dai trattori a metano o Gnl.

Recuperare il metano emesso è estremamente importante perché ha un effetto serra venti volte maggiore rispetto all'anidride carbonica e questo sistema attualmente testato in una fattoria in Cornovaglia ha permesso di abbattere i costi energetici dell'attività dell'84%, mantenendo un tempo di ritorno dell'investimento attorno ai due anni e mezzo senza contare alcun incentivo economico esterno (europeo o statale).

Arriva il trattore elettrico

Una parte importante dell'innovazione che si sta consumando nel settore è relativa ai carburanti che possono essere usati dai mezzi agricoli. Durante il tech day, Cnh ha presentato il primo prototipo al mondo di trattore a guida autonoma a trazione elettrica, così come una serie di sistemi per l'aratura senza conducente, una impressionante mietitura parzialmente autonoma in cui due mezzi enormi (la mietitrice e il cargo) si affiancano automaticamente e lavorano all'unisono con precisione incredibile, e una imballatrice autonoma che usa sistemi Lidar come le auto a guida autonoma.

Tutto questo sta avvenendo grazie a una serie di acquisizioni e collaborazione che portano diversi know-how a collaborare per traghettare l'agricoltura nel terzo millennio. Oltre all'acquisizione di Raven Industries lo scorso anno, Cnh ha puntato su una partnership con Bennamann per sviluppare una strategia di circolarità energetica, è entrata nel capitale di Stout Industrial Technology per garantirsi un posto privilegiato nello sviluppo di nuove tecnologie per l'autonomizzazione delle macchine e ha stretto una partnership con Monarch Tractor per la parte di elettrificazione della trazione.

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