Lo hanno scoperto gli ingegneri della Cornell University, che hanno riportato i risultati della ricerca su Nature Food: l’integrazione dell’Intelligenza artificiale nei sistemi di controllo ambientale odierni potrebbe ridurre il consumo energetico per l’agricoltura indoor del 25%, contribuendo potenzialmente a sfamare la popolazione mondiale man mano che aumenta.
Secondo le Nazioni Unite, entro il 2050 la popolazione mondiale dovrebbe crescere fino a 9,7 miliardi di persone.
Di fatto, questa crescita, combinata con il cambiamento climatico e l’urbanizzazione, richiede soluzioni efficaci per contrastare i ‘difetti’ degli attuali sistemi di produzione, anche per quanto riguarda il settore alimentare e agricolo.
Le serre sono altamente energivore
I metodi di coltivazione indoor, come le serre con illuminazione artificiale, sono meno vulnerabili al cambiamento climatico, ma richiedono un consumo intensivo di energia e un’attenta gestione delle risorse per essere sostenibili.
Ma utilizzando sistemi di Intelligenza artificiale, come l’apprendimento a rinforzo profondo e l’ottimizzazione computazionale, gli scienziati hanno analizzato la crescita della lattuga coltivata in strutture agricole indoor in otto località degli Stati Uniti oltre a nonché Reykjavi’k e Dubai.
Ottimizzando i sistemi di illuminazione e regolazione del clima, il consumo di energia è sceso dai 9,5 kilowattora per chilogrammo di peso fresco (l’energia necessaria o utilizzata per produrre un chilogrammo di lattuga coltivata indoor) nei luoghi che non utilizzano tecnologie basate sull’AI a 6,42 kilowattora in quelli che la utilizzano.
Regolare la ventilazione a seconda delle ore di luce solare simulata
Inoltre, riferisce Agi, i ricercatori hanno scoperto che per le aree più calde, come Dubai o il sud degli Stati Uniti, l’AI ha ridotto il consumo di energia a 7,26 kilowattora per chilogrammo di peso fresco, rispetto ai 10,5 kilowattora.
Una bassa ventilazione durante i periodi di luce (16 ore di luce solare simulata) e un’elevata ventilazione durante i periodi di buio (otto ore che simulano la notte) hanno fornito una soluzione efficiente dal punto di vista energetico per livelli ottimali di anidride carbonica indoor per la fotosintesi e di ossigeno per la respirazione e la crescita delle piante, oltre ad altri requisiti di ventilazione bilanciati.
I sistemi attuali di controllo ambientale “non sono abbastanza smart”
Al contrario dei sistemi basati sull’AI, “Gli attuali sistemi di controllo ambientale non sono abbastanza smart”, afferma Fengqi You, professore di ingegneria dei sistemi energetici alla Cornell.
Il concetto, spiega You, “è molto simile a quello delle case intelligenti. Vogliamo stare comodi a casa riducendo al contempo il consumo di energia, e lo stesso è per le colture. Questo lavoro si concentra su un sistema intelligente per rendere la produzione alimentare ottimale, sostenibile e ridurre l’impronta di carbonio. Questo è ciò che l’Intelligenza artificiale fa molto bene. Possiamo risparmiare parecchio se utilizziamo l’Intelligenza artificiale per ottimizzare attentamente l’illuminazione artificiale e altri sistemi energetici”.