Klimato kaita: robotai ūkiuose galėtų kovoti su teršalais ir augti daugiau maisto

Robo revoliucija ateina į ateities ūkį ir gali sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį ir remti augančius pasaulio gyventojus.

Floridos universiteto mokslininkai žurnale paskelbė popierių Mokslo robotai Trečiadienis, ragindamas žemės ūkį pasiruošti ateičiai, su dronais, savarankiškomis transporto priemonėmis, jutikliais ir geresniu keliu tvarumui. Sentholdas Assengas, parašęs dokumentą kartu su Frank Asche, pasakoja Inversinis kad šios technologijos galėtų išspręsti daugybę problemų, pvz., traktorių, kurie nuspaudžia dirvožemį ir sumažina oro ir vandens erdvę. Ajovos valstybinis universitetas nustatė, kad šis tankinimas gali sumažinti derlių vien tik 20 proc.

„Didelis tvarumo padidėjimas atsiras dėl sunkiųjų mašinų pakeitimo lengvaisiais robotais ir dronais, kurie įveiks šiuolaikinio žemės ūkio dirvožemio tankinimo problemą“, - sako A. Asseng. „Tvarumas taip pat bus padidintas optimizuojant trąšas ir pesticidus kiekvienai lauko daliai ir tuo metu, kai jie yra reikalingi, todėl nuostoliai su nuotėkiu ir išplovimu bus sumažinti arba visiškai išvengti.“

Jis kelia didelį susirūpinimą žemės ūkyje, nes ekspertai įspėja, kad klimato kaita gali paskatinti kai kurias valstybes smarkiai persvarstyti savo maisto šaltinius, nes pasėliai pradeda žlugti. Pasaulio bankas įspėjo, kad iki 2030 m. 100 milijonų žmonių gali būti priversti į ekstremalųjį skurdą, o susirūpinimą keliančiame sąraše yra didelis maisto trūkumas. Maždaug vienas milijardas žmonių pasaulyje badauja, nes 1,7 mlrd.

Į poros kontūrą įeina robotai ir dronai, perkeliantys į lauką ir baigiant užduotimis, ir derliaus duomenimis. Kiti šaltiniai, pvz., Palydovai ir miniatiūriniai jutikliai, gali suteikti daugiau informacijos apie lauko dabartinę būseną. Tuomet ši informacija yra perduodama algoritmams ir modeliavimo modeliams, kad būtų galima suprasti visų rūšių spaudimą, pavyzdžiui, orų prognozes, vartotojų paklausą, rinkos pokyčius. Tai suteiks ekspertams galimybę priimti sprendimus, skatinančius gamybą, ir netgi gal ÷ tų pad ÷ ti sprendimus priimantiems asmenims aukštesniame lygyje užtikrinti nacionalinį maisto stabilumą.

Sistema galėtų padėti išvengti ekosistemos sutrikimo. Straipsnyje pažymima, kad Meksikos įlankoje žuvo tūkstančiai žuvų dėl per didelio trąšų plovimo į Misisipės upę.

„Sumažėjęs azoto trąšų sumažėjimas sumažins anglies dvideginio kiekį“, - sako A. Assengas. „Reorganizuojant žemę, kuriai buvo suteikta daug lankstesnių dronų ir robotų, kad jie lankytų mažas teritorijas, bus dar vienas tvarumo pliusas, leidžiant organizuoti kraštovaizdžio naudojimą, siekiant sumažinti kenkėjų ir ligų spaudimą. Iš viso tai galėtų sumažinti energijos vartojimą ir todėl papildomai sumažinti anglies dvideginio kiekį. “

Dabartinė ūkininkė patars komandoms, kaip geriausiai valdyti šiuos ateities postus, tačiau komandos palaipsniui pereis prie labiau centralizuotų vaidmenų, kai duomenų mokslininkai ir programuotojai vaidins svarbesnį vaidmenį.

Nors „Asseng“ ir „Asche“ moksliniai tyrimai daugiausia buvo skirti augalininkystei, kiti tyrimai rodo, kaip energijos naudojimas gali padaryti ūkius tvaresnius. Cochin tarptautinis oro uostas Indijoje naudojo žemę po savo saulės kolektoriais, kad per metus augtų 60 tonų daržovių. Idėja vadinama „agrophotovoltaika“, o Vokietijos Hohenheimo universiteto mokslininkai nustatė, kad jis gali padidinti žemės naudojimo efektyvumą 60 proc. Naudojant saulės energiją ūkiui gaminti elektros energiją, būtų galima dar labiau padidėti.

„Ateities ūkių robotai gali būti maitinami saulės ar bet kurios atsinaujinančios energijos šaltiniu“, - sako A. Assengas. „Bent tai būtų pageidautina, bet tai nėra išankstinis prašymas dėl sistemos, kurią aprašėme šiame dokumente.“

Planeta juda link blogiausio klimato kaitos scenarijaus, todėl dabar labiau gali būti reikalingas tvaresnis požiūris.

Skaitykite popieriaus įvadą čia:

Atsižvelgiant į visuotinį iššūkį gaminti daugiau maisto produktų dėl gyventojų skaičiaus augimo, reikia radikaliai permąstyti, kad būtų galima sušvelninti suvaržymus, atsirandančius dėl vis mažėjančios ariamos žemės ir gėlo vandens besikeičiančiame klimate. Pastaruoju metu buvo pasiekta proveržių gerinant įvairių technologijų, susijusių su maisto gamybos sistemomis, galimybes ir išlaidas.Mes jau pripratome prie autonominių mašinų, tokių kaip traktoriai ir derliaus nuėmimo kombainai, idėjos, nukreipiantys kelią aukštyn ir žemyn lauke. Technologijos pažanga aprūpino robotais ir varikliais, kad atliktų tikslius uždavinius ir tuo pačiu metu rinktų didelius duomenų kiekius. Plati duomenų iš palydovų srautas, tankis ir skiriamoji geba nuolat gerėja. Su mažomis sąnaudomis veikiančiomis bevielio mikrosensorių technologijomis šie duomenys gali būti perduodami nuotolinio valdymo stotims, kur galima rinkti ir analizuoti „didelius duomenis“, pagamintus konkrečioje maisto gamybos sistemoje. Pavyzdžiui, tam tikrame lauke duomenys, kurių laiko skiriamoji geba yra sekundės, ir cm2 erdvinė skiriamoji geba gali būti suskirstyti iš skirtingų pasėlių plokščių lygių, nuo dirvos paviršiaus ir iš podirvio. Šiuos duomenis galima susieti su esamomis sistemomis, modeliavimo modeliais ar modelio kūrimo algoritmais, siekiant optimizuoti maisto gamybą ir išteklių naudojimą. Trąšų ar pesticidų kiekis gyvuliams ar žuvims gali būti apskaičiuojamas atsižvelgiant į poreikius, orų ir sezonines prognozes, rinkos perspektyvas ir vartotojų reikalavimus. Internete gali būti prieinamos užsakomos, pigios patarimai dėl maistingųjų medžiagų valdymo ir piktžolių, ligų ir kenkėjų pripažinimo bei gydymo, nes visi komponentai bus prijungti prie interneto.