Optimitzar l'ús dels recursos hídrics en els cultius agrícoles mitjançant la creació d'un bessó digital és l'objectiu del projecte europeu AI4WATER, en què treballen tres centres de recerca de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), juntament amb la Fundació i2Cat. La iniciativa en presenta en una jornada tècnica el 3 d'octubre, a Tàrrega.
Segons dades de Nacions Unides, l'any 2050 la demana d'aigua a la conca de la Mediterrània podria arribar a triplicar-se a conseqüència de l'escalfament global —un 20% més ràpid en aquesta zona— i la reducció les precipitacions entre un 10 i un 15%. En aquest context d'emergència climàtica, és necessari dur a terme una gestió sostenible dels recursos hídrics que permeti mitigar l'escassetat d'aigua i fer front als desafiaments del canvi climàtic.
El projecte AI4WATER se centra en el desenvolupament d'un bessó digital en un sector de reg de la Segarra-Garrigues (Lleida). Hi participen el Centre Específic de Recerca en Comunicació i Detecció (CommSensLab-UPC), el Centre de Disseny d'Equips Industrials (CDEI) i el Grup de Geofísica i Enginyeria Sísmica (GiES), tots tres de la UPC, a més de la Fundació i2Cat.
Com s'aplicarà el bessó digital
Un bessó digital és una representació virtual d'un objecte o sistema físic que abasta el seu cicle de vida, s'actualitza a partir de dades en temps real i utilitza la simulació i l'aprenentatge automàtic (machine learning) per ajudar en la presa de decisions. En el projecte AI4WATER, el bessó digital permetrà simular, planificar, analitzar i millorar el creixement dels cultius, maximitzant el rendiment i fent-lo més sostenible per a l'agricultura. En concret, es modelitzaran els fluxos d'aigua de la zona de reg utilitzant com a entrades l'aigua captada del medi ambient, l'aigua retornada al mateix i la informació sobre els diferents usos (humà, industrial i agrícola), segons la informació obtinguda dels comptadors d'aigua.
També es tindran en compte altres variables que influeixen en el balanç hídric, com ara les atmosfèriques (temperatura, humitat relativa i radiació solar), l'evapotranspiració i la humitat superficial del sòl. Per això, s'utilitzaran dades de satèl·lit i d'una xarxa IoT de sensors d'humitat del sòl. Els sensors d'aquesta xarxa, ubicats a diferents profunditats (cada 10 cm, des de 5 fins a 115 cm), proporcionaran informació útil sobre el terreny per al calibratge creuat d'un georadar, que recollirà les dades que serviran per entrenar l'algorisme del bessó digital.
El CommSensLab-UPC ha desenvolupat la xarxa de sensors d'humitat i temperatura amb connectivitat IoT, i les estacions meteorològiques, així com la implementació del bessó digital, i dirigirà l'anàlisi de dades, incloent-hi dades d'observació de la Terra per satèl·lit, així com la prova de concepte. Per la seva banda, el CDEI s'encarregarà d'adaptar un robot per a aplicacions agrícoles amb un georadar capaç de detectar la capa freàtica on s'emmagatzema l'aigua. Finalment, la Fundació i2Cat donarà suport en aspectes de comunicacions IoT per a la xarxa terrestre de sensors d'humitat del sòl.
El bessó digital desenvolupat en aquest projecte permetrà avaluar de forma més precisa el volum d'aigua que s'utilitza en l'agricultura de regadiu, una dada clau per a les comunitats que paguen cànons de regulació en funció del volum d'aigua utilitzada. El projecte compta amb el suport del Patronat de Promoció Econòmica de la Diputació de Lleida i de l’Agenda per a la Transformació Econòmica de les Terres de Lleida, Pirineu i Aran. Està cofinançat pels fons Next Generation de la Unió Europea, dins del Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència del Govern espanyol.
