Mini

Le Mini-PFALs sono sistemi di coltivazione indoor chiusi o semichiusi utilizzati per vari scopi ad esempio per la produzione per uffici, scuole, negozi o ospedali.

La maggior parte delle Mini-PFALs hanno dimensioni dedicate alla coltivazione delle piante da 3 a 30 m³.

Come le Micro, anche le Mini-PFALs sono caratterizzate da:

• coltura idroponica o fuori suolo;
• piante coltivate principalmente con lampade a LED;
• Un ottimo design ad esempio usando mobili o un interno verde (che le rende attraenti, sicure e robuste);
• Facilità nell’uso e manutenzione;
• Nessun uso di pesticidi;
• periodo di illuminazione, irrigazione, temperatura e altri fattori possono essere controllati automaticamente o manualmente a seconda della scelta dell'utente.

BOLOGNA 

Box container farm (in collaborazione con Scalabros)

Il box container di Scalabros è un locale di coltivazione innovativo realizzato in un container frigo marittimo ricondizionato, adibito per la coltivazione di funghi, insalate, piante, microgreens.

• Il container può essere facilmente trasportato, grazie alle sue caratteristiche.
• Uso di sensori posti in diverse zone del container per controllare l’ambiente di coltivazione e impostare il setup per le diverse fasi di coltivazione. 
• Limitato consumo energetico grazie: automazione e IoT, coibentazione, giusto dimensionamento dell'illuminazione e dei macchinari per il condizionamento dell’aria e dell’umidità.
• Il consumo energetico è monitorato in continuo ed è visualizzabile dal pannello di controllo.
• Coltivazione su 3-4 livelli per aumentare la produzione.
• Possibilità di selezionare la modalità controllo automatico o manuale, permettendo di controllare automaticamente tutti i parametri ambientali a seconda dei valori impostati per la coltivazione di una determinata specie
• Controllo da remoto e raccolta dato in tempo reale

^{Kozai, Niu, Takagaki. (2019). Plant Factory. An Indoor Vertical Farming System for Efficient Quality Food Production. Academic Press.}

PADOVA 

Box per la coltivazione dei funghi 

Il modulo sperimentale per la coltivazione di funghi eduli dell'Università di Padova è una struttura innovativa progettata per ottimizzare la produzione attraverso la coltivazione verticale e l'uso di illuminazione differenziata. Il modulo si trova nel Campus Agripolis di Legnaro (PD).

La fungaia, lunga 25 m e larga 8 m, è rivestita con materiale isolante per garantire un ambiente controllato.

Il sistema è composto da:

• Un pannello cooling lungo tutta la testata Sud, alimentato da una vasca interrata con pompa ad immersione.

• Due estrattori sulla parete Nord collegati al sistema di raffrescamento, attivabili anche indipendentemente.

• Un bruciatore a gasolio sospeso all'ingresso del tunnel, con ventola per il ricircolo dell'aria tramite manica d'aria durante l'estate.

Il controllo dei sistemi di riscaldamento, raffrescamento e ventilazione è gestito tramite un pannello elettrico posto all'ingresso della serra, che permette di programmare o attivare i sistemi singolarmente.

L'umidità è mantenuta da un impianto fog sospeso, costituito da ugelli a nebulizzazione che assicurano un'umidificazione rapida e uniforme.

Tutti i sistemi sono regolati da sonde sospese al centro del tunnel:

• Un rilevatore di temperatura comunica con i sistemi di riscaldamento e raffreddamento.

• Un igrometro controlla il sistema fog.

• Tre sonde termiche nei sacchi di coltivazione monitorano la temperatura del substrato.

La struttura è dotata di scaffalature per la coltivazione in verticale e sistemi di illuminazione LED differenziata:

• Lampade Futura (C-LED) progettate per emettere lunghezze d'onda nel blu, rosso e rosso lontano.

• Lampade dimmerabili, con intensità luminosa variabile da 0 a 50 µmol m⁻² s⁻¹ in corrispondenza dei sacchi di coltivazione.

Il controllo dei parametri ambientali e dei sistemi è automatizzato, con possibilità di gestione manuale.

Il monitoraggio continuo dei dati e il controllo da remoto permettono di ottimizzare le condizioni di crescita e migliorare l'efficienza produttiva.

Sistemi acquaponici a torre 

Il sistema acquaponico dell'Università di Padova è una struttura innovativa progettata per la coltivazione verticale di specie orticole, integrata con l'allevamento di pesci. Il sistema è localizzato presso l’Azienda Agraria Sperimentale dell’Università di Padova, situata nel Campus Agripolis di Legnaro (PD).

Il sistema è facilmente trasportabile e gestibile grazie alla sua configurazione modulare. I nove sistemi di coltivazione sono posizionati all’interno di una serra-tunnel e consentono la gestione di tre trattamenti con tre ripetizioni ciascuno. Ogni sistema è composto da:

• Una vasca principale da 500 L per l’allevamento dei pesci.

• Un decantatore per il deposito dei residui organici solidi.

• Un biofiltro con sfere filtranti in materiale plastico per la depurazione dell’acqua.

• Una vasca di accumulo con pompa di rilancio che distribuisce l’acqua alle torri di coltivazione.

• Una vasca di recupero del drenato con pompa che riporta l'acqua alla vasca dei pesci, previa termostatazione tramite un'unità di raffrescamento/riscaldamento.

La coltivazione avviene su torri verticali (9 per sistema), con una capacità di 8 piante per torre, per un totale di 72 piante per sistema. Questo consente di aumentare la densità colturale fino a 7 volte rispetto alla coltivazione in pieno campo, soprattutto per ortaggi da foglia. Le torri sono alimentate da irrigatori autocompensanti calibrati in base alla specie coltivata.

Il consumo energetico è limitato grazie all’automazione dei flussi idrici, all'ottimizzazione della distribuzione dell'acqua e al controllo termico. Ogni sistema gestisce un volume complessivo di 800 litri di acqua/soluzione nutritiva, con una portata oraria di 120 L/h, garantendo quattro ricircoli completi al giorno. Il consumo energetico e i parametri di coltivazione sono monitorati in continuo e visualizzabili tramite pannelli di controllo.

È possibile selezionare la modalità di controllo automatico o manuale, permettendo di gestire tutti i parametri ambientali e idrici in base alle esigenze delle diverse specie orticole. Il sistema consente inoltre il controllo da remoto e la raccolta dei dati in tempo reale.

NAPOLI

Mini PFAL9.5

L'Università di Napoli ha sviluppato la Mini PFAL 9.5, un sistema di coltivazione indoor a due livelli con una superficie totale di 0,95 m² (95 × 50 cm per ripiano). Questa unità integra un avanzato sistema di controllo ambientale attraverso un'unità HVAC, che regola con precisione i parametri di crescita. Il sistema è composto da:

• Un'unità di raffreddamento a pompa di calore (800 W).
• Un riscaldatore a resistenza (500 W).
• Ventilatori tangenziali per il ricircolo dell'aria (50 W).
• Un umidificatore ad ultrasuoni con una capacità di 200 mL/h.
• Ventole di estrazione per il ricambio dell'aria.

Ogni ripiano è illuminato da un pannello LED da 750 W (K5 Series XL750, Kind LED, Santa Rosa, CA, USA), che emette nell'intervallo PAR (400–700 nm) e dispone di tre canali dimmerabili singolarmente: rosso (600–700 nm), blu (400–500 nm) e giallo-verde (500–600 nm). Il sistema di illuminazione garantisce un PPFD compreso tra 50 e 400 µmol m⁻² s⁻¹, con una distribuzione omogenea su ciascun ripiano.

La Mini PFAL 9.5 è progettata per la coltivazione di microgreens in vaschette, con possibilità di crescita sia su substrato sia in coltura idroponica a radice libera (Deep Water Culture). L'integrazione di un sistema di controllo automatizzato consente la gestione remota e in tempo reale dei parametri ambientali, ottimizzando le condizioni di crescita per differenti configurazioni sperimentali.

Nel complesso, la Mini PFAL 9.5 rappresenta una soluzione innovativa e flessibile per la ricerca e la produzione indoor, combinando un controllo preciso dell'ambiente con un'illuminazione personalizzabile per massimizzare l'efficienza della coltivazione.

L'Università di Napoli ha sviluppato la Mini-PFAL16, una struttura in muratura di 16 m² (4 × 4 m) progettata per la coltivazione idroponica indoor. Le pareti interne sono rivestite con resina bianca impermeabile ai liquidi e ai gas, garantendo un ambiente controllato e facilmente sanificabile. Il sistema di coltivazione è composto da due bancali in alluminio con vassoi danesi (120 × 300 cm), dotati di un sistema ebb and flow che consente la gestione del ciclo idroponico a ricircolo chiuso. Questa configurazione permette di ottimizzare l’uso dell’acqua e dei nutrienti, garantendo un'efficiente gestione della coltivazione.

Il controllo della nutrizione è affidato a fertirrigatori indipendenti (NIDO ONE V2), gestibili da remoto tramite PC o app mobile. Ogni sistema è equipaggiato con:

• Sensori per la misurazione della conducibilità elettrica (EC) e del pH.
• Quattro pompe peristaltiche per il dosaggio automatico di acidi, basi e soluzioni nutritive concentrate.

Questo garantisce una gestione precisa ed efficiente della soluzione nutritiva, adattandosi alle esigenze specifiche delle colture.

Il sistema HVAC della Mini-PFAL16 è progettato per regolare con precisione i parametri ambientali della camera di coltivazione e include:

• Un’unità di raffreddamento a pompa di calore (1200 W).
• Un riscaldatore a resistenza (2000 W).
• Ventilatori assiali per il ricircolo dell’aria (450 W).
• Due umidificatori ad ultrasuoni con capacità di 1 L/h ciascuno.
• Due ventole di estrazione per il ricambio dell’aria (50 W ciascuna).

La Mini-PFAL16 rappresenta una soluzione tecnologicamente avanzata per la ricerca e la produzione idroponica indoor. L’integrazione di un controllo ambientale preciso e di un sistema di fertirrigazione automatizzato permette di ottimizzare le condizioni di crescita, offrendo un’infrastruttura altamente efficiente e adattabile alle diverse esigenze sperimentali.

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