El projecte persegueix alimentar els dispositius amb energia generada per la diferència de temperatura entre la terra i l’ambient, i subministrar dades per internet. La tecnologia, desenvolupada per investigadors de l’ICMAB i dotada amb 150.000 euros, s’està provant en cultius vitivinícoles de Vilafranca del Penedès
Un equip de l’Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB), del CSIC, ha instal·lat sensors sense fil a les vinyes d’una cooperativa vitivinícola de Vilafranca del Penedès (Barcelona) per testar la seva aplicació a l’agricultura de precisió. Aquests sensors proporcionen informació sobre la temperatura i la humitat de la terra i de l’ambient. La informació recollida, que es pot consultar sense fils i en temps real des d’un telèfon mòbil, és essencial per conèixer paràmetres rellevants en el creixement del raïm i per a una gestió més eficient dels productes fitosanitaris i de l’aigua.
Aquesta tecnologia, desenvolupada per l’investigador Mariano Campoy-Quiles i el seu equip de l’ICMAB, s’emmarca en el projecte OrGeVine, dotat amb 150.000 euros pel Consell Europeu de Recerca (ERC, per les sigles en anglès) per fer una prova de concepte, és a dir, per explorar la viabilitat tecnològica del projecte científic. Per això era necessari provar els prototips en condicions reals, al camp. Ho va fer possible la col·laboració amb Covides, una cooperativa vitivinícola ubicada a Vilafranca del Penedès que reuneix més de 700 viticultors de la zona.
Cada dispositiu IoT (Internet of Things) consta d’una electrònica de control, una font d’alimentació i una sèrie de sensors que mesuren la temperatura i la humitat de l’ambient i del terra, a diferents profunditats. La informació obtinguda és molt útil per als viticultors, però també ajuda a la millora contínua en el disseny de l’innovador generador d’energia. “A les vinyes, sempre hi ha una diferència de temperatura entre l’ambient i la terra, tant de dia com de nit”, assenyala Campoy-Quiles. “Aquesta diferència de temperatura serà aprofitada pels generadors termoelèctrics que estem dissenyant, que converteixen lʻenergia tèrmica en electricitat i que podran alimentar de forma renovable els sensors i la resta de components”.
La informació sobre les temperatures a diferents profunditats en un entorn real ha permès iniciar el disseny de generadors termoelèctrics a partir de la tecnologia patentada per l’equip de Campoy-Quiles, que utilitza materials no tòxics i que ha aconseguit pre-escalar en el marc del projecte OrGeVine. Actualment, els investigadors busquen un col·laborador industrial per al possible desenvolupament i comercialització de la tecnologia termoelèctrica.
Les dades proporcionades per aquests dispositius IoT (‘datalogger’ per als experts) són enviades mitjançant un senyal de ràdio a una estació de control propera, que rep la informació i la publica en línia perquè pugui ser consultada des d’un telèfon mòbil. “Un aspecte diferenciador del nostre projecte és que el viticultor pot consultar paràmetres rellevants per a la seva vinya, com la humitat i la temperatura, de manera local, sense fils i en temps real”, assenyala l’investigador. El coneixement d’aquestes variables, essencials en el creixement del raïm, és clau en el desenvolupament de l’agricultura de precisió, els objectius del qual són millorar el rendiment de la producció vitivinícola, la gestió de productes fitosanitaris i de l’aigua i, en un marc més ampli, adaptar-se al canvi climàtic.
Aquesta tecnologia resol algunes de les limitacions d’altres artefactes amb aplicacions similars. La instal·lació d’una estació meteorològica en un punt concret de la parcel·la ofereix informació contínua, però d’un lloc concret; i els vols amb drons o avionetes fan imatges de diferents parcel·les, però amb una periodicitat molt baixa. Nosaltres intentem unir les dues idees: tenir informació de totes les parcel·les i de manera continuada”, explica Campoy-Quiles.
Aquests sensors sense fil estan des de novembre de 2021 instal·lats a vinyes de la zona del Penedès. Durant aquest temps, han proporcionat informació crucial tant als investigadors de l’ICMAB com als enòlegs de Covides, i han demostrat la robustesa dels prototips en entorns reals.
ICMAB Comunicació / CSIC Comunicación
Els investigadors de l’ICMAB-CSIC Iván Álvarez (de peu) i Mariano Campoy-Quiles instal·lant sensors en una vinya. / ICMAB