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Il 70% del consumo idrico mondiale dell’uomo è destinato all’agricoltura ma il 60% dell’acqua utilizzata in questo settore viene sprecata a causa di sistemi di irrigazione inefficienti.
L’agricoltura è anche responsabile del 17% delle emissioni globali di anidride carbonica (CO2).[1]
Insomma, siamo posti di fronte all’urgenza di adottare pratiche agricole più sostenibili: una sfida colta da Plantvoice, startup che sta per lanciare sul mercato un’innovativa tecnologia sensoristica che permette di conoscere in tempo reale lo stato di salute e di stress delle piante attraverso un’accurata analisi della loro linfa.
Raccogliendo e analizzando i dati grazie all’intelligenza artificiale nativa si ottiene l’impronta digitale di ogni tipologia di stress (“le voci delle piante”), da quello dovuto alle infestazioni fino a quello dovuto alla siccità.
E’ quindi possibile non solo prevenire la diffusione di cause di stress per le colture, ma anche migliorare la resa e la qualità delle coltivazioni, oltre che ottenere un risparmio economico, in termini di efficienza del consumo di risorse idriche, fertilizzanti e fitofarmaci.
A fondare la società Matteo Beccatelli – chimico, inventore specializzato nella realizzazione di tecnologie brevettate, con esperienza in diversi progetti di ricerca e sviluppo tra l’Italia e gli Stati Uniti nell’ambito della sensoristica (CNR e Bercella) – e il fratello, Tommaso Beccatelli – tecnico elettronico, imprenditore agricolo, ed esperto di tecnologie di additive manufacturing.
L’azienda ha stabilito il suo headquarter nel NOI Techpark Südtirol/Alto Adige, il parco scientifico e tecnologico della Provincia autonoma di Bolzano che ospita 3 Istituti di ricerca, 4 Facoltà della Libera Università di Bolzano, 45 laboratori scientifici, 90 fra aziende e start-up e diverse altre istituzioni italiane e straniere, tutte impegnate in attività di ricerca e sviluppo.
Molto importanti per lo sviluppo della tecnologia sono le collaborazioni accademiche con Eurac Research, Fondazione Bruno Kessler, l’Università di Milano, l’Università di Parma e l’Università di Verona che hanno seguito le sperimentazioni sul campo e si sono occupate proprio della validazione scientifica del brevetto.
“Plantvoice nasce dall’osservazione dei due principali problemi in agricoltura: il consumo idrico, che a livello mondiale dipende per gran parte dall’agricoltura, e lo sfruttamento del suolo. Quando abbiamo ideato la nostra tecnologia avevamo in mente di risolvere proprio questi problemi. E lo abbiamo fatto ideando uno strumento che non invade la natura e non la modifica, ma grazie all’utilizzo dell’intelligenza artificiale fornisce informazioni utili alle aziende agricole per gestire al meglio tutte le risorse. L’acqua è ormai un bene prezioso, i pesticidi hanno impatti su ambiente e salute umana, i fertilizzanti hanno effetti in termini di impoverimento del suolo: noi abbiamo creato un dispositivo, della dimensione e della forma di uno stuzzicadenti, che proprio grazie all’elaborazione intelligente di dati finora inaccessibili, rende possibile ridurre l’utilizzo di acqua e di sostanze chimiche.”
Matteo Beccatelli – CEO e Co-Founder di PlantvoicE
Come funziona Plantvoice
Plantvoice è una tecnologia sensoristica as-a-service avanzata che si traduce in un dispositivo fitocompatibile non invasivo, che viene introdotto direttamente nel fusto del vegetale, permettendo di avviare un monitoraggio in tempo reale dei dati fisiologici interni della pianta (la linfa).
La rilevazione viene fatta adottando un approccio a “pianta sentinella”, che si realizza sensorizzando una pianta rappresentativa dell’appezzamento agronomico omogeneo in cui è inserita, della dimensione media di metà ettaro.
Una volta captati i dati, il sensore li invia in cloud a un software di AI che li analizza utilizzando algoritmi personalizzati per fornire informazioni dettagliate, per esempio su un eventuale insufficiente apporto d’acqua o su un attacco di batteri e funghi.
Informazioni che aiutano le aziende agricole a prendere decisioni tempestive per preservare la salute e la resa qualitativa delle coltivazioni e ad ottimizzare l’uso dell’acqua.
A differenza delle altre principali tecnologie agricole (es. sensori meteorologici, di suolo, di irraggiamento e di temperatura, immagini satellitari, droni etc), che forniscono agli agricoltori dati esterni alla pianta relativi all’ambiente che la circonda, la tecnologia Plantvoice raccoglie direttamente i dati interni dalla pianta (quasi come “un’elettrocardiogramma della pianta”), attinenti alla sua fisiologia, consentendo una rilevazione rapida delle anomalie nello stato di salute, minimizzando la latenza rispetto alle tecnologie concorrenti.
Inoltre, grazie alla sua interfaccia API (Application Program Interface) consente l’integrazione con altre applicazioni software in modo tale che i produttori agricoli possano utilizzare i dati raccolti anche in altre applicazioni e strumenti, evitando una frammentazione poco funzionale di tutte le risorse 4.0 ora presenti nell’ambito agricolo.
Una di queste integrazioni è quella con ESGMax, la soluzione che semplifica la raccolta e l’analisi dei dati ESG, lungo tutta la filiera aziendale. Grazie alla partnership strategica avviata con Startup Bakery – startup studio italiano che la ha co-fondata insieme al CEO Massimo Ferri – Plantvoice è in grado di raccogliere e analizzare in maniera automatizzata tutti i dati rilevati dai sensori ai fini della redazione del report di sostenibilità.
Plantvoice ha scelto inoltre di creare una tecnologia che sia essa stessa sostenibile: i biosensori sono realizzati con materiali biocompatibili e compostabili, e possono resistere all’interno della pianta per un’intera stagione vegetativa, consentendone quindi un utilizzo prolungato. La realizzazione avviene con tecniche di additive manufacturing, quindi poco energivore.
I clienti “early adopter”
Il sensore Plantvoice è stato applicato in campo grazie alla collaborazione con alcune aziende agricole early adopter: Sant’Orsola, organizzazione di produttori trentini specializzati nella coltivazione di piccoli frutti, che ha utilizzato Plantvoice per monitorare lo stress idrico sulle colture di lampone; Salvi Vivai, società ferrarese che da 50 anni produce e vende piante di fragole, melo, pero, ciliegio, che ha installato Plantvoice sulle mele Pink Lady per correlare lo stress idrico con il colore, la forma e l’aspetto del frutto maturo.
Martino Rossi, azienda cremonese che da 50 anni produce farine senza glutine, prodotti alternativi, ingredienti funzionali e mix customizzati senza glutine. Martino Rossi ha utilizzato la tecnologia di Plantvoice per monitorare al meglio l’irrigazione nel mais al fine di prevenire l’insorgenza di aflatossine dovute a fitopatie.
Ed infine Consorzio innovazione frutta del Trentino che utilizzerà Plantvoice per monitorare la produzione di mele renetta.
Grazie ai dati raccolti in queste installazioni, ed altre installazioni interne di test, è stato possibile constatare che l’utilizzo di Plantvoice permette di ottenere risultati positivi e molto concreti, tra cui la riduzione dell’irrigazione, un aumento della produzione agricola e un risparmio diretto sui costi di produzione, tra cui fertilizzanti e fitofarmaci, che si vanno a sommare col risparmio di acqua.
Il mercato di riferimento
L’agricoltura 4.0, il settore in cui si inserisce l’attività di Plantvoice, è in forte crescita. McKinsey calcola che questo mercato oggi abbia un valore di 21,5 miliardi di euro e possa segnare un aumento dell’8% annuo fino al 2026.
Anche in Italia, i dati ricavati dall’Osservatorio Smart Agrifood del Polimi e dal Centro Studi TIM, rivelano previsioni promettenti: nel 2021, il fatturato delle aziende che offrono soluzioni 4.0 per l’agricoltura ha raggiunto la cifra di 1,6 miliardi di euro, con un aumento del 23% rispetto all’anno precedente.
Un trend che con tutta probabilità proseguirà, in quanto l’agricoltura 4.0 sembra essere l’unica strada percorribile in un contesto in cui la popolazione mondiale aumenta ma il terreno coltivabile va esaurendosi.
[1] Fonte: FAO, Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura