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Far Infrared Radiation Smart Fabric Heating Element for GreenHouses

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Il riscaldamento intelligente del tessuto aumenta l’efficienza delle serre

Le colture cresciute in serra sono un’importante fonte di insalate e verdure fresche per una popolazione in crescita. Alcuni ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato una soluzione altamente efficiente per il riscaldamento delle colture con lo scopo di aumentare le rese, riducendo al contempo l’impatto ambientale.

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I serricoltori devono migliorare la produttività delle proprie colture per garantire la sicurezza alimentare. Il riscaldamento delle radici delle colture è essenziale per ottenere rese più elevate, ma le tecnologie esistenti quali i sistemi di riscaldamento a convezione dell’aria, i tubi ad acqua calda e il riscaldamento radiativo non riescono a dirigere l’energia verso le colture. I metodi attuali, riscaldando l’intera serra anziché solo le colture, sprecano energia. In questo modo si spreca fino al 40 % dell’energia utilizzata, con un costo elevato in termini di emissioni di gas a effetto serra. Altri svantaggi comprendono aumento delle infestazioni da parassiti, uso elevato di pesticidi a causa del riscaldamento non necessario, design inadeguato del riscaldamento e flessibilità meccanica limitata a tubi tondi. Il progetto AgrowFab di Orizzonte 2020, finanziato dall’UE, è finalizzato a commercializzare una nuova generazione di elementi riscaldanti intelligenti in tessuto per serre che affrontano molte di queste sfide. «Il prodotto è un sistema di gestione del microambiente radicale valido per tutto l’anno, che integra riscaldamento, irrigazione capillare e fertirrigazione. Esso consiste in una tecnologia innovativa di tessuto intelligente che irradia calore sotto forma di radiazione infrarossa lontana e in un’unità di controllo dell’ambiente radicale», afferma Yonatan Elimelech de-Wolff, il coordinatore del progetto. Soluzione di riscaldamento tramite tessuto I partner del progetto hanno utilizzato un tessuto riscaldante altamente economico ed ecologico composto da fibre di nylon rivestite con un composto di carbonio non metallico proprietario per renderle elettricamente conduttive. Il calore generato da una corrente che scorre attraverso le fibre viene irradiato direttamente alle colture come radiazione infrarossa lontana, creando un microclima attorno ad esse. Secondo Yonatan Elimelech de-Wolff: «La nostra soluzione ha un design e una flessibilità meccanica illimitati e offre anche la possibilità di sterilizzazione del suolo, riducendo la necessità di pesticidi». Inoltre, AgrowFab può essere alimentato utilizzando fonti di energia rinnovabile quali pannelli solari o turbine eoliche e combina i vantaggi di cui sopra con un aumento stimato del fatturato per le aziende in serra fino al 30 %. I ricercatori hanno sviluppato l’elemento riscaldante AgrowFab, lo hanno dimostrato in una sostanziale sperimentazione sul campo e hanno ottimizzato il software e l’algoritmo di controllo. Il risultato è un sistema completo basato su dati empirici, che è stato collaudato sul campo ed è ora pronto per il mercato. Maggiore profitto, meno parassiti e ridotto impatto ambientale Il consorzio ha identificato come utenti finali i proprietari e i gestori di serre intelligenti che desiderano aumentare la produttività delle colture riducendo il consumo di energia. Altri clienti target comprendevano quei produttori, operatori e realizzatori di apparecchiature che servono i serricoltori che desiderano passare a fonti di energia rinnovabili. I risultati indicano che AgrowFab aumenta le rese delle colture del 35 %, riducendo lo spreco di energia di almeno il 40 % attraverso un’accurata ma rapida erogazione di temperatura. In altre parole, il sistema AgrowFab fornisce un riscaldamento efficiente più veloce del 35-45 % rispetto ai sistemi di riscaldamento attualmente in commercio per le serre. «Il sistema riduce anche l’uso di pesticidi del 20 % e offre un design e un’innovazione meccanica eccezionali», afferma Elimelech de-Wolff. «La nostra tecnologia a bassa impronta di carbonio può essere abbinata a fonti di energia rinnovabile per essere in linea con le politiche e le normative ambientali», conclude.

Parole chiave

AgrowFab, riscaldamento, serra, energia, raccolto, tessuto, lontano infrarosso, fibre di nylon

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