Fisica delle alte energie e irrigazione intelligente

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Lo scorso 11 gennaio 2017 si e’ tenuta a Beirut la riunione di avvio e firma dell’Accordo di Collaborazione del Progetto FOSS4I (Fiber Optic Sensor System for Irrigation) di irrigazione intelligente in ambito agricolo, concreto esempio di trasferimento tecnologico dal mondo della fisica delle alte energie all’agricoltura eco-sostenibile.

Difficile immaginare cosa possano avere in comune un complesso apparato tecnologico di ricerca scientifica di base come l’esperimento CMS al CERN e un campo di pomodori nella valle di Bekaa in Libano, ai confini con la Siria. Eppure, grazie ad una stimolante e fattiva collaborazione scientifica, si e’ creata una meravigliosa sinergia tra queste due realta’.

Negli scorsi anni un gruppo di ricercatori di Napoli, Benevento e CERN, in collaborazione con la ditta campana OptoSmart ha sviluppato una nuova tipologia di sensori a fibre ottiche per la misura di precisione di umidita’, a temperature negative e resistente a radiazioni nucleari; misura importante per garantire e monitorare le corrette condizioni ambientali di funzionamento per il tracciatore centrale, cuore dell’esperimento CMS.
Si sono realizzati e calibrati 80 termo-igrometri, in funzione con successo da ormai 2 anni sull’apparato sperimentale di CMS, garantendo una precisione e affidabilita’ di misura, nonostante il crescente livello di radiazioni raggiunto nel cuore dell’esperimento. Cio’ ha inoltre contribuito alla formazione di giovani studenti campani, che hanno completato tesi di laura specialistica e dottorato presso l’Universita’ del Sannio, l’INFN di Napoli e il CERN.

Il progetto FOSS4I intende utilizzare una versione semplificata di questi termo-igrometri per monitorare il livello di contenuto di acqua in un terreno utilizzato per coltivazione agricola, al fine di garantire l’uso di un bene prezioso come l’acqua solo dove e quando realmente necessario nel terreno di coltura. La tecnologia a fibre ottiche puo’ garantire il posizionamento di una rete di sensori anche su distanze chilometriche, senza perdita di segnali. Inoltre, su questa stessa base tecnologica, si intende sviluppare sensori capaci di monitorare la presenza/assenza di altri elementi chimici nel terreno, dovuti all’eventuale uso di pesticidi e fertilizzanti, al fine di certificare la qualita’ biologica delle colture in atto.

La Collaborazione FOSS4I e’ formata dai ricercatori del CERN, INFN-Napoli, Universita’ del Sannio di Benevento, Universita’ del Libano, Istituto di Ricerca Agricola Libanese, dalla ditta campana OptoSmart e dalla ditta internazionale National Instrument. Il progetto e’ stato finanziato dal Centro di Ricerca Internazionale UK-Lebanon Tech Hub (UKLTH) di Beirut, voluto e sovvenzionato della Banca Centrale Libanese e dal Governo del Regno Unito, per lo sviluppo culturale e tecnologico del Libano.
“Il tutto e’ nato a seguito dell’entrata del gruppo della Lebanon University nell’esperimento CMS al CERN - ci dice Salvatore Buontempo, rappresentante del gruppo INFN di Napoli e promotore del progetto - I colleghi libanesi si sono dimostrati subito molto interessati dalle prestazioni dei sensori di umidita’ a fibre ottiche montati in CMS. Nell’arco di pochi mesi siamo riusciti a creare e sottoporre con successo all’UKLTH questo progetto di trasferimento tecnologico che, speriamo, sia l’inizio di una lunga e fruttuosa collaborazione. Installare sensori a fibre ottiche in un campo di pomodori nella valle di Bekaa, oltre ai sicuri risultati in termini di agricoltura eco-sostenibile, avra’ anche un importante significato simbolico in termini socio-politici. Permettetemi di dire che sara’ un po’ come mettere un fiore di fibre ottiche in un cannone, un piccolo ma concreto passo nella direzione di una convivenza pacifica e di avvicinamento tra i paesi del bacino del mediterraneo. Siamo molto orgogliosi che la ricerca campana sia stata di stimolo per la concretizzazione di questo progetto di trasferimento tecnologico, e non solo, tra il Libano, l’Italia e il CERN”.

Il progetto FOSS4I e’ articolato in tre fasi per una durata triennale e prevede la realizzazione di un sistema di irrigazione intelligente in un campo pilota di coltura eco-sostenibile, con controllo remoto del livello di irrigazione mediante un app operante su classiche piattaforme software per tablet e smartphone.
Un ulteriore importante aspetto del progetto sara’ la realizzazione e il rilascio in modalita’ completamente “Open” di hardware e software: l’hardware sara’ rilasciato sotto la Licenza CERN OPEN Hardware e il software, dopo 2 anni dal termine del progetto, sara’ “Open Source”.
Infine, il progetto permettera’ la realizzazione di un laboratorio di sensoristica a fibre ottiche presso la Lebanon University di Beirut. Cio’ permettera’ la formazione di nuove generazioni di studenti in Libano, creando le basi per un corretto sviluppo socio-economico in questa nazione e rafforzando le condizioni per future collaborazioni tecnologico-scientifiche con altri paesi e centri di ricerca internazionali.

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