Eνα έργο που αξιοποιεί τις σύγχρονες ψηφιακές τεχνολογίες και την ευφυή γεωργία στις θερμοκηπιακές καλλιέργειες βρίσκεται σε εξέλιξη από τον περασμένο Αύγουστο. Το έργο «Ανάπτυξη Μικροροϊκού Συστήματος Βιοαισθητήρων για Ανίχνευση Φυτοφαρμάκων» ή εν συντομία «ΜικροΒιοΦαρμ» στοχεύει στην ανάπτυξη των απαραίτητων τεχνολογιών για τη γρήγορη, αυτοματοποιημένη και επιλεκτική ανίχνευση φυτοφαρμάκων που εφαρμόζονται μέσω ψεκασμού σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες, καθώς και στην ενσωμάτωση των τεχνολογιών αυτών σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα ευφυούς γεωργίας. Το ΜικροΒιοΦαρμ (Κωδικός Πράξης: ΑΤΤΡ4-0325463), είναι ένα χρηματοδοτούμενο έργο από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Αττική 2014-2020 στο πλαίσιο της Δράσης “Συνεργειες Ερευνας Και Καινοτομιας Στην Περιφερεια Αττικης”.
Το τελικό σύστημα θα συνδυάζει τεχνολογίες αιχμής σε μια φορητή, αυτόνομη, εύχρηστη και πρωτότυπη εργαστηριακή συσκευή, για την παράλληλη ανίχνευση πολλαπλών φυτοπροστατευτικών ουσιών. Πρόκειται για ένα έργο με μεγάλη χρησιμότητα, σε μια περίοδο που οι στρατηγικές της «Πράσινης Συμφωνίας» θέτουν ως στόχο τη μείωση της χρήσης φυτοφαρμάκων και άλλων χημικών εισροών κατά 50% έως το 2030.
Οι λεπτομέρειες και οι τεχνολογίες πίσω από το «ΜικροΒιοΦαρμ»
Ο προϋπολογισμός του έργου προσεγγίζει τα 400.000 ευρώ και η διάρκειά του είναι δεκαοκτάμηνη. Φορείς υλοποίησης είναι η εταιρεία πληροφορικής και τεχνολογίας NEUROPUBLIC (συντονίστρια), το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, το Εθνικό Κέντρο Έρευνας Φυσικών Επιστημών «Δημόκριτος» και το Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών.
Οι δοκιμές που θα πραγματοποιηθούν θα περιλαμβάνουν ευρέως διαδεδομένες δραστικές ουσίες εντομοκτόνων και μυκητοκτόνων που χρησιμοποιούνται στα θερμοκήπια. Τα εν λόγω σκευάσματα χρησιμοποιούνται από τους παραγωγούς για την αντιμετώπιση ασθενειών, όπως το ωίδιο, και εχθρών, όπως το πράσινο σκουλήκι, οι αφίδες, ο αλευρώδης κ.λπ. Οι τεχνολογίες αυτές θα εφαρμοστούν πιλοτικά σε παραγωγικά θερμοκήπια στην περιοχή της Κρήτης.
Βασική επιδίωξη του έργου είναι η ανάπτυξη ενός αυτοματοποιημένου συστήματος για την ολιστική παρακολούθηση του περιβάλλοντος του θερμοκηπίου, το οποίο θα οδηγεί στη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των φυτοφαρμάκων και στην παράλληλη μείωση των παράπλευρων συνεπειών τους στους ανθρώπους και στους άλλους ζωντανούς οργανισμούς. Το σύστημα θα βασίζεται σε καινοτόμους αισθητήρες, οι οποίοι θα αποτελούν μέρος ενός αυτόνομου μικροροϊκού συστήματος που θα επιτρέπει την αξιόπιστη και συνεχή ανίχνευση πολλαπλών φυτοπροστατευτικών ουσιών, αλλά και την ανάπτυξη ηλεκτρονικών συστημάτων και εξειδικευμένου λογισμικού για την αυτοματοποιημένη δειγματοληψία και ανάλυση.
Τέλος, το ολοκληρωμένο πρωτότυπο σύστημα μέτρησης θα ενσωματωθεί σε μια πλατφόρμα hardware IoT και στην αντίστοιχη υποδομή cloud (ενσωμάτωση με το σύστημα ευφυούς γεωργίας gaiasense), ενώ θα δοκιμαστεί πιλοτικά για την επιλεκτική ανίχνευση φυτοφαρμάκων-στόχων στο εργαστήριο, καθώς και στο θερμοκήπιο από μη εξειδικευμένους χρήστες.
Ασφαλής και αποτελεσματική φυτοπροστασία με εξοικονόμηση
Πώς θα μπορούσε, όμως, ένα τέτοιο έργο να βοηθήσει τους παραγωγούς με πρακτικά παραδείγματα; Σύμφωνα με τον συντονιστή του έργου, Σωκράτη Καπρέλη, «μια τέτοια τεχνολογία θα μπορούσε να αποδειχθεί μια πολύ καλή λύση για τους βιοκαλλιεργητές, ώστε να μπορούν να παίρνουν πιο γρήγορα πιστοποιήσεις για τα προϊόντα τους. Όμως, και στους συμβατικούς καλλιεργητές το εν λόγω εργαλείο μπορεί να έχει πολλαπλή χρησιμότητα. Για παράδειγμα, όταν προβλέπεται να παρέλθει συγκεκριμένο διάστημα από την εφαρμογή μιας δραστικής ώστε ο παραγωγός να προχωρήσει στις επόμενες καλλιεργητικές ενέργειες, το εργαλείο θα μπορεί να ενεργεί ως βοηθός του παραγωγού».
Όπως προσθέτει ο ίδιος, τα οφέλη ενός τέτοιου καινοτόμου συστήματος μπορούν να μεταφραστούν τόσο σε χρόνο όσο και σε κόστος: «Το ΜικροΒιοΦαρμ στοχεύει να ανιχνεύει άμεσα πολλαπλές δραστικές ουσίες χωρίς τη χρήση δαπανηρών αναλύσεων.
Μέσω της ανάπτυξης μιας εξελιγμένης διαδικτυακής πλατφόρμας διαχείρισης των δεδομένων, θα είναι εφικτή η ταυτόχρονη διάγνωση αποκλίσεων και η άμεση αντιμετώπισή τους, σε αντίθεση με ό,τι εφαρμόζεται μέχρι σήμερα, όπου πολλές φορές η λήψη απόφασης μπορεί να παρουσιάζει καθυστέρηση έως πέντε ημερών.
Το σύστημα που θα αναπτυχθεί θα επιδιώξει να λειτουργεί ως μια ολοκληρωμένη, αυτόνομη, φορητή και συμπαγής διάταξη, με μικρό μέγεθος, παρόμοιο με έναν φορητό υπολογιστή. Λόγω της αυτοματοποιημένης δειγματοληψίας και ανάλυσης θα αποτελεί ιδανική επιλογή για την ανάλυση δειγμάτων, ενώ θα εξασφαλίζεται η χρήση του από μη εξειδικευμένους χρήστες», σημειώνει ο κ. Καπρέλης.
Οι στόχοι του «ΜικροΒιοΦαρμ» συνοψίζονται συνολικά στα παρακάτω:
✱ Μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας των φυτοφαρμάκων/βελτιστοποίηση της παραγωγής και μείωση των παράπλευρων συνεπειών τους στους έμβιους οργανισμούς.
✱ Ολιστική παρακολούθηση του θερμοκηπίου: χωρική παρακολούθηση του περιβάλλοντος του θερμοκηπίου (θερμοκρασία/υγρασία αέρα και εδάφους) σε πραγματικό χρόνο, παρακολούθηση της εξέλιξης της καλλιέργειας (φαινολογικά στάδια φυτών) και των εφαρμοζόμενων καλλιεργητικών πρακτικών.
✱ Ανάπτυξη συστοιχίας ηλεκτροχημικών βιο-αισθητήρων νανο-υλικών/απταμερών, για την αξιόπιστη, υψηλής ευαισθησίας, επιλεκτική και ταυτόχρονη ανίχνευση πολλαπλών φυτοπροστατευτικών ουσιών.
✱ Σχεδιασμός/ανάπτυξη ηλεκτρονικών συστημάτων και εξειδικευμένου λογισμικού για την αυτοματοποιημένη δειγματοληψία και ανάλυση δειγμάτων και φορητής πρωτότυπης συσκευής. Ενσωμάτωση του συστήματος σε μια πλατφόρμα hardware IoT, στην υποδομή cloud (ενσωμάτωση με το σύστημα ευφυούς γεωργίας gaiasense), πιλοτική δοκιμή της δυνατότητας επιλεκτικής ανίχνευσης φυτοφαρμάκων-στόχων στο εργαστήριο και αξιολόγησή της από μη-εξειδικευμένους χρήστες στο θερμοκήπιο.
