IBM 5in5, il pianeta sarà più sostenibile grazie alla tecnologia

di Paola Piacentini



Nel corso dei prossimi cinque anni, la popolazione mondiale supererà per la prima volta la soglia degli otto miliardi, aumentando del 45% rispetto ad oggi (Our World in Data ). I complessi equilibri della nostra catena alimentare, già pesantemente provati dai cambiamenti climatici e dalla limitata disponibilità di risorse idriche, saranno ulteriormente messi alla prova. Garantire cibo e acqua sarà sempre più una sfida: per vincerla occorrerà rielaborare gli attuali modelli con cui gestiamo la salute, la sicurezza fisica e quella alimentare. Il ruolo della tecnologia, è e sarà fondamentale.

Per rendere più sicura, più intelligente e più sostenibile ogni fase della filiera alimentare, i ricercatori di IBM hanno elaborato studi e strategie pubblicati nel nuovo documento 5in5. Si tratta di cinque innovazioni tecnologiche destinate a rimodellare la nostra società nel corso dei prossimi cinque anni, basate sulla combinazione di diverse discipline scientifiche. La Ricerca di IBM in questo campo ha già prodotto risultati interessanti, ma anche progetti in fase embrionale sui quali si continuerà a indirizzare importanti risorse.

Il filone di ricerca presentato quest’anno riguarda, quindi, il futuro della filiera alimentare.

Cinque proposte che coinvolgono tutti noi, a vari livelli, e che dovrebbero stimolarci ad agire per favorire un cambiamento sostenibile. Ecco perchè i 5in5, su cui ogni anno si dibatte molto anche sui social, includono spunti su come aiutare gli agricoltori a massimizzare i raccolti, snellire il trasporto e la distribuzione degli alimenti, frenare lo spreco che distrugge il 45% del nostro cibo e creare una rete di sicurezza per catturare agenti patogeni e contaminanti prima che ci colpiscano. Inoltre, vengono esplorati nuovi metodi per riciclare la plastica, che oggi finisce troppo spesso nei nostri mari invadendo impropriamente la catena alimentare (circa 8,2 milioni di tonnellate all’anno, fonte: Jenna R. Jambeck, Università della Georgia).

La tecnologia favorisce risposte più efficaci ed efficienti a queste problematiche attraverso nuovi algoritmi di intelligenza artificiale, dispositivi collegati tra loro in cloud, progressi nei settori della chimica e della microbiologia. Oltre a modi completamente nuovi di considerare la sicurezza alimentare.

Ecco nel dettaglio gli IBM 5in5 2019:

  1. Dal seme, ovvero il “Twinning”: l'applicazione del modello virtuale "digital twin" all'agricoltura aiuterà ad alimentare la popolazione in crescita con meno risorse.
    Il terreno coltivabile di cui disponiamo dovrà essere utilizzato in modo più efficiente: metà degli agricoltori di tutto il mondo subiscono infatti ogni anno perdite post-raccolto a causa di pratiche di semina insoddisfacenti. Un digital twin, o "modello virtuale" di terreni coltivabili e risorse agricole accessibile a tutti (agricoltori, fornitori di attrezzature agricole, distributori di generi alimentari, dipartimenti di agricoltura e salute e organizzazioni umanitarie), potrebbe generare un'economia in grado di condividere mezzi e capacità oltre a permettere l'aumento della produttività agricola e della sicurezza alimentare. Perseguendo l’obiettivo di un minore impatto sull’ambiente.

  2. Al raccolto, ovvero “Allarme spoiler”: la tecnologia blockchain eviterà lo spreco degli alimenti
    Il deterioramento del cibo è una minaccia globale: circa un terzo di ciò che viene prodotto in tutto il mondo per il consumo umano è perso o sprecato. Quasi la metà della frutta e della verdura coltivata non arriva sulle nostre tavole ma presto, nel giro di cinque anni, saremo in grado di eliminare molte delle costose inefficienze dell’attuale supply chain del settore. Grazie all’utilizzo combinato di tecnologie quali blockchain, Internet of Things (IoT, internet delle cose) e intelligenza artificiale, sarà infatti possibile per agricoltori e fornitori sapere esattamente quanto coltivare o ordinare per soddisfare la domanda.

  3. Sugli scaffali, ovvero la “Culture Club”: la mappatura dei microbiomi ci proteggerà dai batteri dannosi
    Ogni anno, le malattie di origine alimentare incidono per 9 miliardi di dollari in spese mediche e altri 75 miliardi di dollari in richiami e cibo distrutto. Inoltre, causano 128mila ricoveri e 3.000 morti ogni anno, solo negli Stati Uniti. Nel giro di cinque anni, gli ispettori incaricati di verificare la sicurezza degli alimenti potranno identificare i pericolosi agenti patogeni che si trovano nel cibo molto prima che diventino dannosi per l’uomo. Questo campo in rapida evoluzione, a cavallo tra big data e microbiologia, si basa sulla tecnologia del sequenziamento di nuova generazione, (NGS), che i ricercatori stanno utilizzando per raccogliere un database di riferimento grazie ad una partnership chiamata Consortium for Sequencing the Food Supply Chain, guidata da IBM.

  4. Alla tavola, ovvero il “Detective nel piatto”: i sensori basati sull'intelligenza artificiale rileveranno gli agenti patogeni di origine alimentare presenti nelle nostre case
    Entro cinque anni, gli agricoltori, le imprese di trasformazione, i distributori di generi alimentari, ma anche potenzialmente ogni cuoco, saranno in grado di rilevare senza problemi la presenza di pericolosi agenti contaminanti nel cibo. Sarà sufficiente un telefono cellulare o un piano d'appoggio, come un tagliere, dotato di sensori potenziati dall'intelligenza artificiale. Questi rilevatori potrebbero velocizzare enormemente i test portandoli a compimento in pochi sencondi anzichè in giorni come accade ora, permettendo così a tutti i soggetti impegnati nella filiera alimentare di rilevare le eventuali contaminazioni. Per esempio, il pericoloso Escherichia coli della Salmonella verrebbe individuato prima che scoppi un'epidemia.

  5. Ai rifiuti, ovvero la “Chirurgia plastica”: un innovativo processo di riciclaggio darà nuova vita alla plastica usata
    Ogni anno, vengono prodotte circa 272 milioni di tonnellate di plastica (Fonte Science Advances), di cui circa 68 milioni sono PET (Richard Turner, Virginia Tech). La metà di tutta la plastica prodotta diventa spazzatura in meno di un anno e si stima che impieghi più di 400 anni per degradarsi. È fondamentale quindi modificare la tendenza. Entro cinque anni, i ricercatori ci dicono che il processo che va dallo smaltimento dei rifiuti alla creazione di nuovi oggetti in plastica sarà completamente trasformato. Tutti gli oggetti di uso comune, come i contenitori per il latte o i dolcetti, le borse della spesa o gli involucri del formaggio, saranno riciclabili e trasformabili in qualcosa di utile. Questo passaggio sarà reso possibile da innovazioni come VolCat, un processo chimico catalitico che trasforma alcuni materiali plastici (chiamati poliesteri) in una sostanza che può essere direttamente riutilizzata dalle aziende di trasformazione.

I ricercatori che hanno elaborato i 5in5 di quest'anno presentereanno il loro lavoro in occasione di uno Science Slam durante l’IBM Think 2019 di San Francisco. Sarà possibile seguirlo in diretta video mercoledì 13 febbraio dalle ore 19.00. I nostri scienziati ci aiuteranno ad immaginare come potrebbe essere diverso e migliore il mondo tra cinque anni: un futuro che aspetta tutti noi.

11 febbraio 2019

Paola Piacentini, External Relations
@ppiac

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