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Vertical Farm a LED presentata nel mese di luglio a EXPO2015

Enea Vertical Farm Expo 2015

Enea Vertical Farm Expo 2015Una fattoria verde realizzata da ENEA con il contributo di un pool di aziende specializzate del settore, all’interno del Future food district, di fronte al ‘Supermercato del Futuro’ della Coop.

In un articolo pubblicato nel mese di maggio, la redazione di GiardinaggioIndoor.it, vi aveva già presentato una panoramica in via del tutto esclusiva riguardante tutte le tecnologie di coltivazione fuori suolo presentate a EXPO2015. Di seguito quanto avvenuto in occasione dell’inaugurazione della Fattoria Verticale Enea e la scheda con le specificità tecniche dell’impianto.

È stata inaugurata il 10 luglio all’EXPO di Milano la prima Vertical Farm italiana. Realizzata dall’ENEA, l’Agenzia per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, è una serra verticale alta quasi 5 metri nella quale si sperimenta l’agricoltura 3.0: zero pesticidi, zero km., zero consumo di suolo. Le piante (lattuga e basilico) sono coltivate su più strati, in cubetti di torba pressata immersi in acqua con soluzioni nutritive a riciclo continuo (sistema idroponico), l’illuminazione è con LED ad alta efficienza. La produzione è praticamente doppia rispetto alle colture tradizionali: per l’insalata, ad esempio, si passa da 6 a 14 cicli di raccolta/anno per ogni piano, con un risparmio del 95% di acqua (2 soli litri per un 1kg di lattuga contro i 40-45 litri/kg in un campo ‘tradizionale’).

Raccolti nell’Atlante dell’innovazione tecnologica, una sorta di ‘catalogo’ online (www.enea.it) con oltre 500 voci in diversi settori, le innovazioni per l’agricoltura, i bioinsetticidi, i sensori per scoprire l’adulterazione dei prodotti alimentari, i processi per il recupero di sostanze utili dalle acque di scarico, le tecnologie per la tracciabilità degli alimenti, lo sviluppo dell’agricoltura di precisione (anche utilizzando droni e satelliti) per coltivare con meno acqua, usando modelli climatici innovativi.

I cinque campi di azione della ricerca

Nello specifico, la Vertical Farm vuole richiamare l’attenzione sulle tecnologie innovative in cinque settori strategici legati ai temi EXPO: suolo, acqua, energia, agricoltura sostenibile e sicurezza alimentare.11058-farm

SCHEDA TECNICA SULLA VERTICAL FARM

La Vertical Farm (VF) è una serra multistrato chiusa con colture in orizzontale su piani sovrapposti. Consente di coltivare in assenza di terra, utilizzando colture idroponiche: le piante vengono inserite su piccole zolle di torba e crescono con l’apporto di acqua e nutrienti. Si tratta di una innovazione tecnologica di grande rilevanza, un prototipo in scala (3 m x 3 m x 4,5 m di altezza) perfettamente replicabile a livello industriale. In Italia ad oggi non esistono ancora delle serre verticali; ne esistono solo alcune nel mondo.

La crescita delle piante è anche possibile grazie all’uso di illuminazione artificiale, con lampade a LED ad altissima efficienza e a basso consumo. Vengono utilizzati i LED perché forniscono luce fredda nelle colorazioni più idonee, tipicamente blu e rosso, essenziali per la crescita delle piante. La CO2 prodotta viene completamente riciclata e riassorbita dalle piante durante la fase notturna quando non ci sono le luci dei led accese. I LED sono in funzione durante tutta la giornata e vengono spenti di notte.

Coltivare con un sistema idroponico consente di ottimizzare anche gli usi dell’acqua. Il sistema necessita di circa 2 l di acqua ogni kg di lattuga contro i 45 kg di coltivazione tradizionale. Coltivare su più piani soprapposti consente di avere una coltivazione di 3-4 volte superiore a quella di una coltura una serra tradizionale e di 7-8 volte in più rispetto ad una coltura in campo aperto. Nelle VF Expo ogni 3 settimane si produrranno 500 piante di ottima qualità.

vf EXPO2015

Ogni ciclo di crescita è di 3 settimane, per un totale di 14 cicli l’anno di produzioni. In un sistema chiuso come quello della VF, non c’è bisogno di grosse quantità di concimi e rispetto ai sistemi di coltura tradizionali si arriva a risparmiarne il 50%.

Anche per quanto riguarda l’irrigazione, ogni ora c’è un ciclo di irrigazione mentre di notte solo una volta entrano in funzione le pompe. Una pompa programmata entra in funzione periodicamente ogni ora e attraverso un ciclo detto a flusso e riflusso, consente l’erogazione dell’acqua per l’allagamento dei bancali e permette alle piante di assorbire l’acqua necessaria per la crescita delle piante. Per alcuni secondi ogni ora, quindi, le radici assorbono l’acqua necessaria, dopodiché l’acqua per gravità viene ricondotta nelle vasche sottostanti. Un fertirrigatore computerizzato, ovvero un’unità di miscelazione, controlla periodicamente il PH e la salinità della soluzione, integra nell’acqua la quantità di sostanze da erogare e le distribuisce attraverso l’irrigazione.

La VF è composta da 12 piani di coltivazioni, ciascuno di 1 metro quadrato per un totale di 12 metri quadrati di superficie coltivata. Le piantine vengono inserite nella torba e completano il loro ciclo di crescita in 3 settimane. Per ogni ciclo si producono 250 piante di lattuga e 250 piante di basilico.

Coltivare a ciclo chiuso consente di non sprecare nulla e di non produrre scarti o rifiuti. I prodotti sono privi di sostanze inquinanti, come pesticidi o fitofarmaci.

Il sistema della VF è progettato per essere completamente robotizzato, non serve quasi la presenza dell’uomo. Nel caso della Vertical Farm dell’Expo, nel sistema non è previsto il robot, ma è un agronomo ogni 3 settimane ad occuparsi delle produzioni, della raccolta e del ricambio delle piante.

Il clima all’interno della VF è completamente controllato. Attraverso un sistema di climatizzazione, temperatura e umidità vengono ottimizzate in funzione delle esigenze delle piante. La temperatura è ottimizzata sia per la crescita del basilico che della lattuga con 17-18 gradi per il giorno, quando avviene la fotosintesi e 10-12 gradi per la notte, quando i led sono spenti. Telecamere collegate ai computer controllano tutto il sistema e anche anomalie o blackout. L’ambiente chiuso è completamente sterile, ossia non entrano insetti o parassiti. Le colture dal punto di vista della qualità sono ottime.

Le pareti sono vetrate, per consentire al pubblico di vedere le coltivazioni, ma nelle strutture industriali le pareti sono opache. La coltivazione è incentrata sull’utilizzo di luce artificiale. Il consumo di energia elettrica è pertanto la maggiore problematica presente in questi sistemi. Infatti, anche se i LED hanno consumi ridottissimi, i consumi energetici sono elevati. Biomasse prodotte con il riciclaggio dei rifiuti urbani o energia da fonti rinnovabili sono soluzioni sicuramente praticabili per ridurre i costi.

Inoltre nel futuro realizzazioni tecnologiche come queste potrebbero essere un contributo alla soluzione dei problemi di scarsità di acqua e di materie. Rendere possibile la coltivazione a km 0 significa abbattere i costi di trasporto ed esportazione, che incidono notevolmente sul prodotto finale.

Oltre a richiedere meno spazio rispetto a una coltivazione tradizionale, le coltivazioni all’interno della Vertical Farm (VF) non hanno bisogno di suolo, ma solo di acqua e di elementi nutritivi: è il sistema idroponico, che consente a qualsiasi tipo di pianta di crescere in substrati alternativi alla terra – come ad esempio la torba pressata, l’argilla espansa o la lana di roccia – immersi in acqua con soluzioni nutritive a riciclo continuo.

La VF rappresenta una delle soluzioni dell’agricoltura del terzo millennio per la produzione di ortaggi fuori suolo, multistrato, a ciclo chiuso integrale (riciclo totale dell’acqua e dei fertilizzanti), in ambiente protetto e climatizzato, senza utilizzo di pesticidi e insetticidi e ad illuminazione artificiale a LED. Il prototipo dell’ENEA sarà il primo esempio italiano ad applicare tutti questi sistemi.

Per ricreare l’ambiente ideale alla crescita delle colture all’interno della VF, un impianto di condizionamento climatico manterrà i valori richiesti di temperatura e umidità.

La VF non produce rifiuti, in quanto tutti i prodotti utilizzati per la crescita delle piante vengono continuamente riciclati al suo interno. Non vengono nemmeno prodotti rumori molesti, tranne un leggero ronzio dell’impianto di aria condizionata, anch’essa completamente riciclata all’interno della VF.

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Tratto da “Enea Channel” Vertical Farm EXPO2015

 

 

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