El desperdicio alimentario es un problema global que afecta a todas las personas y a todo el planeta. La comida es uno de los recursos más valiosos que tenemos y desperdiciarla no solo es una pérdida económica, sino que también tiene un impacto negativo en el medio ambiente y en la sociedad. En este artículo, exploraremos qué es el desperdicio alimentario, por qué es un problema, sus consecuencias y cómo apostamos desde AINIA para reducirlo.
¿Sabías que en todo el mundo se pierden y desperdician millones de toneladas de alimentos cada año?
El desperdicio alimentario ocurre en todas las etapas de la cadena alimentaria, desde la producción hasta el consumo.
- En la producción, muchos alimentos se pudren en el campo antes de ser cosechados debido a problemas de planificación, clima, plagas y falta de acceso a tecnología y mercados.
- En el procesamiento, la falta de eficiencia, planificación, capacidad de almacenamiento y control de calidad también puede causar desperdicio.
- En la distribución, la falta de coordinación en la cadena de suministro, el transporte inadecuado, el almacenamiento inadecuado y la falta de capacidad de almacenamiento también pueden ser causas de desperdicio.
- En la comercialización, la falta de demanda, la mala planificación de la venta, la falta de coordinación en la cadena de suministro, la falta de control de calidad y la falta de capacidad de almacenamiento también pueden causar desperdicio.
- En la fase de consumo, la compra excesiva, la falta de planificación en la compra, la falta de capacidad de almacenamiento y la falta de control de calidad en el hogar también pueden contribuir al desperdicio.
La reducción de la pérdida de alimentos en cada etapa de la cadena alimentaria es crucial para abordar el problema global del hambre y el desperdicio de alimentos.
¿Qué consecuencias tiene el desperdicio alimentario?
El desperdicio alimentario tiene varias consecuencias negativas, como la contribución al cambio climático, emisión de gases de efecto invernadero, la pérdida de recursos naturales, el aumento del costo de los alimentos y el impacto en la economía global, así como la pobreza y la malnutrición.
En concreto, las pérdidas del sector primario tienen un impacto directo en el desperdicio alimentario, ya que, si no se logra recolectar y transportar adecuadamente los alimentos, estos se pueden deteriorar y perder valor nutricional. Además, las pérdidas también aumentan los costos de producción, lo que puede llevar a los agricultores y productores a buscar formas de compensar estas pérdidas, como producir más alimentos de lo necesario, lo que a su vez aumenta el desperdicio alimentario.
¿Cómo podemos sumarnos a la lucha contra el desperdicio alimentario?
AINIA está comprometida en la búsqueda de soluciones para reducir el desperdicio alimentario a través de la investigación de tecnologías innovadoras para el procesamiento y conservación de alimentos, y la promoción de buenas prácticas en el consumo responsable de alimentos. Con el proyecto FOODCOLLECT, AINIA está trabajando activamente en reducir el desperdicio en el sector primario.
El proyecto FOODCOLLECT es un excelente ejemplo de cómo la tecnología puede ayudar a abordar los desafíos globales. Al utilizar sistemas de robótica móvil y visión artificial, este proyecto apoya activamente los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la ONU, que son un conjunto de metas y compromisos internacionales para lograr un futuro más justo, equitativo y sostenible.
El proyecto FOODCOLLECT se enfoca en tres objetivos clave: producción y consumo responsable (ODS 12), eliminación de la pobreza (ODS 2) y mejora de la capacidad tecnológica de los sectores industriales (ODS 9). Su objetivo principal es reducir el desperdicio alimentario a través de la recolección autónoma de frutas caídas. Este sistema permite la recogida selectiva de frutas del suelo que normalmente se perderían, y su posterior almacenamiento en un cesto que tendrá incorporado el vehículo móvil (AGV).
El proyecto busca aumentar la productividad agrícola y los ingresos de los productores de alimentos en pequeña escala, lo que contribuirá a la reducción del hambre en el mundo. Aunque no podamos controlar las inclemencias climáticas, sí podemos hacer uso de la tecnología adecuada para mitigar sus efectos y resolver los problemas causados. La implementación de tecnologías avanzadas y soluciones innovadoras es clave para mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales y proteger los recursos naturales.
Agricultura 4.0: Cómo los sensores inteligentes y los sistemas robóticos están revolucionando el sector agrícola
La agricultura ha sido una actividad fundamental en la historia de la humanidad, y con la llegada de la agricultura 4.0 se promete ser mucho más eficiente, productiva y rentable. Con la incorporación de tecnologías como los sensores inteligentes y sistemas robóticos autónomos, la digitalización del sector agrícola es cada vez más una realidad.
Los sensores inteligentes son dispositivos que se colocan en los cultivos y permiten monitorizar de forma precisa y en tiempo real las condiciones ambientales, como la temperatura, la humedad, la luz, el pH del suelo, entre otros factores que influyen en el desarrollo de los cultivos. Gracias a estos datos, los agricultores pueden tomar decisiones y optimizar el uso de recursos, reducir los costes y mejorar la calidad y cantidad de sus cosechas.
La aplicación de la tecnología fotónica permite la captación de información física y química en entornos abiertos, lo que permite el análisis en tiempo real de los cultivos. La tecnología de fotónica en la agricultura 4.0 incluye imágenes multiespectrales e hiperespectrales de alta resolución, modelización tridimensional de los cultivos, generación de mapas de realidad aumentada, y análisis en tiempo real. Todo esto, permite conocer en detalle la situación de cada planta o árbol en el cultivo, y tomar decisiones precisas para optimizar su producción.
En AINIA, nos enfocamos en aportar valor a nuestros clientes mediante diferentes servicios y soluciones, como la caracterización de cultivos y el desarrollo de modelos, el diseño y desarrollo de plataformas robóticas para la agricultura de precisión, la creación de sistemas de ayuda a la toma de decisiones y el desarrollo de servicios agronómicos en la nube. La incorporación de tecnologías como los sensores inteligentes y sistemas robóticos autónomos a la agricultura, promete revolucionar la producción agrícola y mejorar la eficiencia y sostenibilidad del sector.
Reducción de desperdicio alimentario con sensores inteligentes: Un futuro con FOODCOLLECT
FOODCOLLECT es un proyecto de investigación y desarrollo liderado por AINIA. El objetivo principal de este proyecto es reducir el desperdicio alimentario y mejorar la eficiencia en la producción de alimentos mediante la aplicación de tecnologías innovadoras.
En el contexto de sensores inteligentes, el proyecto FOODCOLLECT se enfoca en el desarrollo de un sistema autónomo de recolección de frutas caídas, lo que permite la recogida selectiva de frutas del suelo que normalmente se perderían. Los sensores inteligentes y los sistemas robóticos autónomos permiten la recogida selectiva de frutas del suelo, reduciendo así el desperdicio de alimentos.
FOODCOLLECT también utiliza tecnologías de inteligencia artificial para controlar y dirigir el sistema en tiempo real. El sistema está diseñado para guiarse autónomamente por el campo mediante tecnologías de geolocalización, lo que permite una recolección más eficiente.
Actualmente se está ejecutando la segunda fase del proyecto, FOODCOLLECT II, en la cual se está llevando a cabo la integración de los módulos (desarrollados en la primera anualidad) y la programación de la funcionalidad de aplicación para crear un sistema autónomo completo.
FOODCOLLECT cuenta con tres módulos principales: navegación autónoma, percepción inteligente y manipulación colaborativa.
- El módulo de navegación autónoma permite al robot desplazarse por el campo en busca de los frutos objetivo. Se ha desarrollado un sistema que traza una ruta óptima para recorrer los frutales de la parcela, evitando colisiones con obstáculos. Se han llevado a cabo pruebas experimentales en diferentes campos de caquis y naranjas, verificando los distintos algoritmos y métodos de navegación.
- El módulo de percepción inteligente se encarga de detectar los frutos presentes en el suelo de alrededor de los árboles basado en técnicas de aprendizaje profundo. Se ha trabajado en el desarrollo de una plataforma de adquisición de imágenes 2D de alta resolución y se han entrenado modelos de inteligencia artificial para la detección de naranjas y caquis. Se ha ajustado en reiteradas ocasiones la red neuronal para afinar la detección, y el desempeño se encuentra por encima del 90%.
- El módulo de manipulación colaborativa cuenta con el brazo robótico colaborativo KINOVA GEN-3 como herramienta de recolección. El brazo robotizado ha sido instalado en un lateral del vehículo móvil y se ha diseñado una garra que permite adaptarse a la morfología del caqui y de las naranjas, y realizar un agarre eficiente, sin dañar el producto que ya está comprometido por encontrarse en el suelo. Se ha seleccionado un sensor de inspección 3D basado en tecnología de medida de tiempo de vuelo (ToF) para la caracterización tridimensional de los objetos, y se ha montado en la garra del robot, cubriendo especificaciones de bajo peso y tamaño, pero con capacidad de adquirir la colección de nubes de puntos espaciales en tiempo real.
En cuanto a los siguientes pasos, se sigue trabajando en las labores de ajuste de la navegación para conseguir un sistema de guiado más robusto y eficiente, se sigue trabajando en la recolección de más muestras de caquis y naranjas en suelo para optimizar los modelos de detección y su posible clasificación en si es necesario recoger la fruta o no, y se está programando el brazo para abordar las tareas de recolección, guiado por la visión 2D y 3D. Además, se está optimizando el diseño constructivo de la garra del robot.
La solución integrada desarrollada en FOODCOLLECT II está siendo validada en los campos de cultivos de la Comunidad Valenciana, lo que contribuye a la mejora de la eficiencia y la sostenibilidad del sector del campo valenciano. Además, el proyecto permite a las empresas valencianas de los sectores de la fabricación de maquinaria y bienes de equipo desarrollar aplicaciones tecnológicas punteras con gran potencial para la exportación nacional e internacional.
El proyecto cuenta con la participación de ANECOOP y AVA ASAJA, empresas productoras y centrales hortofrutícolas que ayudan a definir la problemática de la caída de fruta y realizar pruebas en campo. También se cuenta con empresas de robótica móvil, como ROBOTNIK, y especialistas en tecnologías agrícolas, como AGROTECH ESPAÑA, que participarán en las sesiones de validación y demostración.
Esta actividad forma parte de la línea de I+D que AINIA está desarrollando financiada por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE).
