Климатске промјене: Роботи на фармама могли би се борити против емисија и повећати храну

На фарму будућности долази робо-револуција, која може смањити емисију гасова стаклене баште и подржати растућу глобалну популацију.

Истраживачи са Универзитета у Флориди објавили су чланак у часопису Сциенце Роботицс У среду позива пољопривреду да се припреми за будућност, са беспилотним летјелицама, аутономним возилима, сензорима и још више утирући пут одрживости. Сентхолд Ассенг, који је написао чланак заједно са Франком Ашемом, каже Инверсе да би ове технологије могле да реше бројне проблеме као што су трактори који притискају земљу и смањују простор за ваздух и воду. Државни универзитет у Ајови открио је да ово збијање може смањити приносе за само 20%.

"Значајно повећање одрживости долази од замене тешких машина лаким роботима и беспилотним летјелицама које превазилазе проблем сабијања тла у модерној пољопривреди", каже Ассенг. "Одрживост ће такође бити повећана оптимизацијом ђубрива и пестицида за сваки део поља и у време када су они потребни, тако да ће се губици са отицањем и испирањем минимизирати или потпуно избећи."

Она долази у вријеме велике забринутости за пољопривреду, јер стручњаци упозоравају да би климатске промјене могле потакнути неке државе да драматично преиспитају своје изворе хране како усјеви почну пропадати. Свјетска банка упозорила је да би до 2030. године 100 милиона људи могло бити доведено у крајње сиромаштво, а несташица хране била би високо на попису забринутости. Око милијарду људи у свету гладује као мера од 1,7 милијарди прекомерне тежине због високог уноса калорија.

Структура пара укључује роботе и беспилотне летелице које узимају на терен и за довршавање задатака и за прикупљање података. Други извори, као што су сателити и минијатурни сензори, могу пружити више детаља о тренутном статусу поља. Ове информације се потом уносе у алгоритме и симулационе моделе да би се разумели сви притисци, као што су временске прогнозе, потражња потрошача, тржишне промјене. То ће омогућити стручњацима да донесу одлуке за повећање производње, а чак и да помогну доносиоцима одлука на вишим нивоима да осигурају националну стабилност хране.

Систем би могао помоћи да се избјегне нарушавање екосистема. Лист наводи да су хиљаде риба убијене у Мексичком заливу због прекомерног испирања гнојива у ријеку Миссиссиппи.

"Смањени губитак азотних ђубрива ће смањити емисију угљеника", каже Ассенг. „Реорганизација коришћења земљишта омогућена путем много флексибилнијих беспилотних летелица и робота да присуствују малим подручјима, биће још један плус за одрживост тако што ће омогућити уређење коришћења земљишта у пејзажу како би се смањио притисак штетника и болести. Све у свему, то би могло смањити потрошњу енергије и тиме додатно смањити емисије угљеника. ”

Данашњи фармер би савјетовао тимове о томе како најбоље управљати овим будућим испоставама, али тимови би постепено прелазили на централизованије улоге са научницима који се баве подацима и програмерима који преузимају важнију улогу.

Иако су истраживања Ассенга и Асцхеа била фокусирана углавном на производњу биљака, друга истраживања показују како би коришћење енергије могло учинити пољопривредним газдинствима одрживије. Међународни аеродром Цоцхин у Индији користио је земљу испод својих соларних панела да би узгајао 60 тона поврћа у години. Идеја је позната као "агропхотоволтаика", а истраживачи на немачком Универзитету Хохенхеим открили су да би то могло повећати ефикасност коришћења земљишта за 60 процената. Коришћење сунчеве енергије за производњу електричне енергије на фарми могло би помоћи да се постигне још већи напредак.

"Роботи у будућим фармама могли би се напајати соларним или било којим обновљивим извором енергије", каже Ассенг. "Барем би то било пожељно, али није пред-захтјев за систем који смо описали у овом раду."

Како се планета креће према најгорем могућем сценарију за климатске промјене, одрживији приступ би могао бити потребан сада више него икад.

Прочитајте уводни чланак:

Суочавајући се са глобалним изазовом да се произведе више хране због раста становништва, потребно је радикално преиспитивање како би се ублажила ограничења која намеће стално смањивање обрадиве земље и слатке воде у климатским промјенама. Недавно је дошло до помака у побољшању способности и трошкова низа технологија релевантних за системе производње хране.Већ смо се навикли на идеју аутономне механизације, као што су трактори и комбајни, која се креће горе-доле по пољу. Технолошки напредак је опремио роботе и беспилотне летилице да остваре прецизне задатке и истовремено прикупљају велике количине података. Ток, густина и резолуција широког спектра података са сателита се стално побољшавају. Са јефтиним бежичним микро-сензорским технологијама, ови подаци се могу пренијети на удаљене контролне станице, гдје се могу прикупити и анализирати “велики подаци” генерирани у одређеном систему производње хране. На пример, у одређеном пољу, подаци са временском резолуцијом од секунди и просторном резолуцијом цм2 могу бити сравњени са различитих нивоа крошње усева, од површине тла и од подземља. Ови подаци се могу повезати са постојећим системима, симулацијским моделима или алгоритмима стројног учења за изградњу модела како би се оптимизирала производња хране и кориштење ресурса. Количине ђубрива или пестицида за усјеве или храну за стоку или рибу могу се израчунати у односу на захтјеве, временске и сезонске прогнозе, изгледе тржишта и захтјеве потрошача. На веб-локацији се може приступити на захтјев, јефтиним савјетима за рјешавање проблема управљања храњивим тварима и препознавање и лијечење корова, болести и штеточина, јер ће све компоненте бити повезане с интернетом.