L’Agenzia di Basilea per l’energia sostenibile (BASE) e i Laboratori federali svizzeri per la scienza e la tecnologia dei materiali (Empa) hanno recentemente presentato e rilasciato Coldtivate, un’applicazione mobile ad accesso libero che fornisce l’accesso alle infrastrutture post-raccolta e consente agli agricoltori di massimizzare i benefici della refrigerazione in India e Nigeria.
Il possesso di un telefono sblocca l’accesso a strumenti e conoscenze che migliorano l’efficienza e la produttività anche delle pratiche agricole. Sia l’India che la Nigeria ospitano settori di smartphone in rapida crescita. In particolare in Nigeria il numero di utenti è destinato a salire a 140 milioni entro il 2025.
Sebbene il Paese abbia assistito a un’enorme crescita delle infrastrutture digitali a sostegno degli agricoltori, le innovazioni si sono concentrate principalmente sulle fasi di pre-raccolta e raccolta (consulenza sulla semina e sulla coltivazione, conoscenze sui fertilizzanti, sulle sementi e sui macchinari, previsioni meteorologiche) oppure sono state pensate per gli agricoltori più grandi, escludendo così gli agricoltori e i commercianti più piccoli e con meno risorse. Al contempo le perdite post-raccolta e la commercializzazione dei raccolti – un passo importante per garantire che il reddito degli agricoltori sia commisurato all’aumento della loro produzione agricola – hanno ricevuto solo un’attenzione limitata nell’ambito della rivoluzione agricola guidata dalle app.
BASE ed Empa hanno iniziato a lavorare per colmare questa lacuna nel gennaio 2021 con l’iniziativa Your Virtual Cold Chain Assistant (Your VCCA), nell’ambito della sfida globale all’innovazione di data.org. Dopo un anno e mezzo di lavoro di squadra interdisciplinare, che ha compreso lo sviluppo di una forte partnership locale, la raccolta dei dati, la progettazione dell’interfaccia utente, lo sviluppo di modelli basati sull’apprendimento automatico e sulla fisica, nonché del back-end e del front-end del software e il test degli utenti sul campo, il team è ora in grado di rilasciare la prima versione della sua applicazione mobile ad accesso libero chiamata Coldtivate. Questa versione dell’applicazione è stata testata dalle aziende e dagli operatori di raffreddamento locali. Versioni aggiornate di Coldtivate saranno rilasciate alla fine del 2022, consentendo agli agricoltori di accedere alle funzioni esistenti e a quelle aggiuntive sui loro smartphone. I team di BASE ed Empa sono grati per l’eccellente collaborazione con Relief Applications per lo sviluppo del software.
«Abbiamo sviluppato un’applicazione open-source che consente agli operatori delle celle frigorifere di gestire le scorte e monitorare l’occupazione in modo digitale, e ai beneficiari del raffreddamento di monitorare la qualità dei loro raccolti in magazzino in tempo reale» afferma Roberta Evangelista, responsabile tecnico del progetto. «Combinando queste informazioni con la possibilità di essere aggiornati sui prezzi di mercato, le persone sono in grado di prendere decisioni consapevoli su quando e dove vendere i propri raccolti, rafforzando la propria posizione negoziale per ottenere prezzi migliori e prevenendo la vendita di prodotti in difficoltà»
Anche se la capacità di stoccaggio del freddo sta progressivamente aumentando nel Paese grazie agli interventi politici, la scarsa fiducia nel potenziale del freddo per aumentare il reddito ha ostacolato l’adozione di queste soluzioni da parte degli agricoltori. Coldtivate cerca di colmare questo deficit con un’altra delle sue caratteristiche principali, che consente agli agricoltori di monitorare in tempo reale la durata di conservazione dei prodotti immagazzinati. Per ogni cassa registrata, l’applicazione calcola il momento ideale in cui gli agricoltori possono ritirare i loro prodotti, ossia prevede il numero di giorni che frutta e verdura possono durare nelle condizioni di conservazione definite, con un tempo cuscinetto per portare i prodotti al mercato a temperatura ambiente. Per effettuare questi calcoli, l’applicazione integra un modello fisico specifico per le colture, un “gemello digitale”, sviluppato dall’Empa, che simula in tempo reale l’invecchiamento delle colture in una particolare cassa all’interno della cella frigorifera. Questi calcoli dipendono da fattori quali il tipo di prodotto, la temperatura e l’umidità della cella e la qualità iniziale del prodotto. I dati rilevanti vengono raccolti con diversi mezzi. Ad esempio, la temperatura e l’umidità sono registrate dai sensori installati nella cella. La qualità iniziale dei prodotti viene determinata durante il check-in dei prodotti stessi annotando le date di raccolta.
Poiché la versione attuale dell’app si rivolge agli operatori delle celle frigorifere, questi possono monitorare la durata di conservazione dei prodotti di ciascun agricoltore e informarli della data di ritiro ideale secondo le previsioni dell’app tramite SMS o di persona. A breve verrà rilasciata una nuova versione che consentirà agli agricoltori di vedere da soli queste informazioni e di decidere quando ritirare i propri prodotti. L’uso degli SMS e della comunicazione di persona sarà comunque promosso e facilitato per garantire un’inclusione maggiore.
Il percorso di miglioramento del benessere degli agricoltori attraverso la gestione post-raccolta va oltre il semplice contenimento delle perdite quantitative (diminuzione di peso e volume) e qualitative (imperfezioni estetiche e calo del valore nutrizionale) dei raccolti e l’aumento della loro durata di conservazione. Circondati dall’incertezza, gli agricoltori prendono decisioni di vendita in un ambiente dinamico, confrontandosi con molte decisioni tattiche a breve termine e strategiche a lungo termine. Sebbene siano disponibili grandi quantità di dati per ottimizzare le decisioni di vendita in agricoltura, le informazioni sono in genere grezze e disperse e offrono pochi spunti utili.
Le prossime versioni dell’applicazione conterranno anche previsioni giornaliere dei prezzi di mercato per diverse materie prime, utilizzando intelligenza artificiale e dati open-source provenienti dai mercati vicini alle celle frigorifere in Nigeria e in India. Queste informazioni, unite agli aggiornamenti sulla durata residua delle colture, aiutano gli agricoltori a scoprire i prezzi migliori, scegliendo il momento e il luogo ideale per le vendite. I dati elaborati e rappresentati in formati fruibili risolvono l’asimmetria informativa del mercato, riducendo l’esposizione alla manipolazione da parte degli intermediari e assicurando agli agricoltori una parte relativamente più ampia dei profitti.
«È stato un viaggio lungo ed emozionante: dalla progettazione, sviluppo e test del software, all’acquisizione dei dati, allo sviluppo dei modelli e alla loro integrazione nell’app. Siamo entusiasti di poterla finalmente realizzare e di portare la potenza della scienza dei dati agli agricoltori in una soluzione open-source» afferma Joaquin Gajardo, Data Scientist del gruppo Simbiosys dell’Empa e Co-Lead tecnico del progetto. «Sfruttiamo i dati sulla temperatura dei sensori con i nostri modelli di gemelli digitali basati sulla fisica per prevedere la durata di conservazione residua delle colture nelle celle frigorifere, e siamo anche nelle fasi finali dello sviluppo di un modello di apprendimento automatico che sfrutta i dati del mercato pubblico per fare previsioni sui prezzi di mercato giornalieri a 2 settimane a livello di mercato, distretto e Stato. Crediamo che questi strumenti combinati in Coldtivate creino un valore aggiunto unico e abbiano il potenziale per sconvolgere il settore agroalimentare».
Oltre a utilizzare la scienza dei dati per aiutare gli agricoltori a navigare in una catena del valore sempre più complessa, Coldtivate include un Knowledge Hub che contiene informazioni sulla temperatura di conservazione ottimale e sul tempo medio di conservazione per ogni prodotto e che sarà regolarmente ampliato e arricchito per riflettere le migliori pratiche di gestione post-raccolta secondo le ultime ricerche. Per rendere universale l’accesso a queste informazioni cruciali e creare ambienti di apprendimento coinvolgenti, nei prossimi mesi l’hub delle conoscenze sarà disponibile anche offline in formati interessanti come fumetti e manuali. Dopo l’aggiunta di ulteriori funzionalità, Coldtivate sarà testato con gli utenti delle celle frigorifere di entrambi i Paesi per ottenere un riscontro.
Coldtivate aiuta gli operatori e i fornitori di celle frigorifere a offrire una tecnologia di raffreddamento sostenibile nell’ambito di un modello commerciale di servitizzazione e aiuta gli agricoltori a sfruttare meglio i vantaggi del raffreddamento, riducendo la perdita di cibo e assicurandosi prezzi più alti.
Coldtivate è disponibile per il download gratuito su Android e iOS.
