UN PROGETTO DI RICERCA CHE UNISCE UNIVERSITÀ E IMPRESA PER RIDURRE L’IMPRONTA AMBIENTALE DELL’AGRICOLTURA INDOOR: SUSTAIN SPERIMENTA NUOVI MATERIALI, PROCESSI AUTOMATIZZATI E SOLUZIONI SCIENTIFICHE PER RENDERE LE COLTIVAZIONI IN AMBIENTE CONTROLLATO PIÙ EFFICIENTI, SOSTENIBILI E COERENTI CON LE SFIDE CLIMATICHE ATTUALI
Ripensare l’agricoltura in ambiente controllato partendo dai suoi elementi più invisibili, ma decisivi. È questa l’ambizione del progetto SUSTAIN, un’iniziativa di ricerca tutta italiana che mette insieme competenze accademiche e industriali per migliorare l’efficienza delle coltivazioni indoor e ridurne l’impatto ambientale.
Il progetto nasce dalla collaborazione tra il Politecnico di Milano, l’Università degli Studi di Milano e Agricola Moderna, realtà agroindustriale fondata nel 2018 e specializzata in agricoltura verticale.
L’obiettivo condiviso è intervenire sui sistemi di coltivazione in ambiente controllato per renderli più sostenibili, sia dal punto di vista dei materiali utilizzati sia sotto il profilo dell’uso delle risorse.
SUSTAIN: ripensare le coltivazioni indoor partendo dai materiali
L’agricoltura in ambiente controllato e in particolare il vertical farming vengono spesso presentati come una risposta innovativa alle sfide poste dal cambiamento climatico, dal consumo di suolo e dalla crescente domanda di cibo. Tuttavia, anche questi sistemi presentano criticità ambientali che la ricerca è chiamata ad affrontare.
SUSTAIN prende le mosse da una valutazione critica dei materiali oggi più diffusi nei sistemi di coltivazione fuori suolo, come la torba e la lana di roccia. Si tratta di soluzioni funzionali ma caratterizzate da limiti di sostenibilità legati all’estrazione, allo smaltimento e al ciclo di vita complessivo.
A questo si aggiunge l’elevato consumo energetico di alcuni sistemi idroponici e aeroponici, che rischia di ridurre i benefici ambientali complessivi dell’agricoltura indoor.
Il progetto sceglie quindi di non limitarsi alla ricerca di materiali alternativi già esistenti, ma di percorrere una strada più radicale. L’idea è progettare da zero nuovi substrati di coltivazione artificiali, riciclabili e ottimizzati per specifiche colture, combinando modellazione matematica avanzata e tecnologie di stampa 3D.
La matematica nel vertical farming
Alla base di SUSTAIN c’è il concetto di metamateriale, ossia di materiale ingegnerizzato le cui proprietà non dipendono soltanto dalla composizione chimica, ma soprattutto dalla struttura interna progettata a livello microscopico.
In questo approccio, le caratteristiche del materiale vengono definite matematicamente prima ancora della sua realizzazione fisica.
Applicato all’agricoltura in ambiente controllato, questo significa poter progettare substrati di coltivazione che regolano in modo preciso parametri fondamentali come ritenzione idrica, aerazione, supporto radicale e interazione con le piante.
Le soluzioni sviluppate nell’ambito del progetto saranno adattate a colture modello considerate strategiche per il vertical farming, come ortaggi a foglia, ortaggi da frutto e piante aromatiche.
Il progetto, selezionato per il finanziamento nell’ambito del bando FISA2024, ha una durata prevista di cinque anni e si articola in una serie di fasi progressive che comprendono sviluppo teorico, implementazione dei materiali, test di laboratorio, automazione dei sistemi e validazione in condizioni reali.
SUSTAIN e il contributo di Agricola Moderna
Agricola Moderna svolge un ruolo centrale all’interno di SUSTAIN, mettendo a disposizione il proprio impianto produttivo di Agnadello, in provincia di Cremona, come ambiente di test in condizioni operative reali.
In una porzione dei circa novemila metri quadrati della struttura, vengono effettuate le sperimentazioni sui nuovi materiali ingegnerizzati e raccolti i dati necessari alla validazione scientifica.
Il coinvolgimento diretto di un’azienda attiva sul mercato consente di verificare non solo la fattibilità tecnica delle soluzioni proposte ma anche la loro sostenibilità economica e la possibilità di una futura applicazione su scala commerciale.
Questo passaggio è considerato essenziale per superare il divario che spesso separa la ricerca sperimentale dall’adozione concreta delle innovazioni.
Secondo Benjamin Franchetti, cofondatore e CTO di Agricola Moderna, il progetto rappresenta un’opportunità per accompagnare il vertical farming verso un ulteriore salto di qualità in termini di efficienza e uso responsabile delle risorse, rafforzando il legame tra innovazione tecnologica e sostenibilità ambientale.
Progetto SUSTAIN: agricoltura controllata e sostenibilità
Il valore del progetto SUSTAIN va letto all’interno di un quadro più ampio. L’agricoltura in ambiente controllato promette di ridurre il consumo di suolo e di acqua ma deve confrontarsi con il tema dell’energia, dei materiali e della circolarità dei processi.
Migliorare la sostenibilità di questi sistemi significa intervenire sull’intera filiera, dalla progettazione dei componenti fino alla gestione operativa.
In questo senso, la collaborazione tra il Politecnico di Milano, l’Università degli Studi di Milano e Agricola Moderna consente di integrare competenze matematiche, agronomiche e industriali. Costruisce un percorso di ricerca che tiene insieme teoria, sperimentazione e applicazione.
Come sottolineato dalla professoressa Simona Perotto del Politecnico di Milano, SUSTAIN offre l’occasione di portare la matematica avanzata in un contesto concreto. Contribuisce a rendere i sistemi di coltivazione controllata più efficienti e coerenti con gli obiettivi di sviluppo sostenibile.
Per il professor Giacomo Cocetta dell’Università degli Studi di Milano, il progetto rappresenta invece uno spazio di confronto multidisciplinare in uno dei settori oggi più dinamici dell’innovazione agricola.
Le sfide per la produzione alimentare
SUSTAIN si inserisce in un momento storico in cui la produzione alimentare è chiamata a rispondere contemporaneamente a esigenze ambientali, sociali ed economiche. Ridurre il consumo di risorse, limitare l’impatto sugli ecosistemi e garantire produzioni stabili in un clima sempre più instabile, sono sfide che richiedono soluzioni scientificamente solide e tecnologicamente mature.
Il progetto propone un lavoro di lungo periodo che punta a rendere l’agricoltura in ambiente controllato più sostenibile fin dalle sue fondamenta materiali. In questo senso, SUSTAIN non è soltanto un progetto di ricerca. Un laboratorio di idee che contribuisce a ridefinire il modo in cui pensiamo la produzione di cibo nelle città e nei territori del futuro.
