L'idea di coltivare frutta ed ortaggi fuori dal suolo, è nata dopo essermi reso conto della difficoltà di reperire prodotti freschi attraverso la grande distribuzione. Chi abita in città, e non ha un fazzoletto di terreno da sfruttare, è costretto a fornirsi nei negozi o nei supermercati con risultati non sempre positivi. Così, ho realizzato un piccolo orto su quattro ruote, ideale per un balcone d'appartamento cittadino, poco ingombrante e facilmente spostabile, in grado di far crescere fiori, ortaggi e frutta con pochissima manutenzione. Il funzionamento è semplice: si tratta di due contenitori posizionati uno sopra l'altro, cui è aggiunta una pompa immersa nel contenitore di acqua in basso che irrora costantemente il letto di crescita delle piante costituito dal contenitore più in alto. Raggiunto un certo livello, un meccanismo a sifone fa tornare l'acqua nel contenitore in basso e così via.
Si parla di sistema idroponico se si utilizzano acqua e fertilizzanti liquidi, oppure di sistema acquaponico se, come fertilizzante, si utilizzano le deiezioni dei pesci il cui azoto raggiunge le piante in seguito all'azione ossidante dei nitrobatteri che popolano il letto di crescita di argilla espansa. Si tratta di sistemi diffusi in tutto il mondo, in Italia un po' meno; personalmente li ho testati a fondo con risultati sorprendenti specie nel periodo estivo.
Nonostante in Sardegna l'estate duri anche sei mesi, la presenza del maestrale nel periodo invernale impedisce alle piante di vegetare: questo spiega l'enorme numero di serre completamente abbandonate negli ultimi anni per gli elevati costi di gestione. Uno spreco e una brutta ferita per l'ambiente. Ho pensato che utilizzando il sistema idro-acquaponico, le serre potrebbero essere riconvertite in modo proficuo e utilizzate anche per scopi didattici.
Il progetto
Aggiungendo una calotta di plexiglass alla vasca del carrello che ho realizzato, si riesce ad alzare la temperatura all'interno, con l'obiettivo di aumentare i mesi utili di produzione ed anticipare la semina in primavera. Come in una classica serra, dunque, posizionata però fuori dal suolo, auto-alimentata, senza sprechi di acqua, concimi chimici e antiparassitari, la vasca può essere posizionata nel balcone di casa e fornire un utile elemento di arredo anche per gli interni se munita di luci specifiche per la crescita. La velocità di crescita, con questo sistema, è tre volte maggiore rispetto al metodo tradizionale.
E' necessario che l'aria, all'interno della piccola serra, possa circolare e avere un ricambio costante. La presenza di una finestra che si apra e si chiuda all'occorrenza, provvede a questa necessità. La soglia di temperatura ottimale all'interno della serra è di 25-30 gradi, al di sopra di tale temperatura la finestra si apre, al di sotto resta chiusa. Un motore a 12 Volt collegato alla motor shield di Infineon, in modalità “h-bridge” ne garantisce la bidirezionalità (il codice non l'ho scritto perché non avendo nessuna nozione di programmazione ho bisogno di molto tempo per provare e riprovare ciò che copio ed incollo dalla rete, ma son sicuro che con qualche piccola modifica si possa usare qualcosa di già pronto).
Si tratta dunque di fornire tensione positiva al motore quando i valori indicati dal sensore superano i 30 gradi, per un tempo sufficiente alla completa apertura della finestra, e di dare tensione negativa quando si scende sotto i 25 gradi per lo stesso tempo. Nella simulazione, ho utilizzato Arduino uno, la motorshield, una batteria solare da 12 Volt, un pannello solare da 20 Watt, un regolatore di carica da 5 Ampere, un sensore per la temperatura e un modulo lcd 20x4 (quest'ultimo non indispensabile). Il meccanismo di apertura a leva si potrebbe anche progettare in modo che il motore apra e chiuda la finestra girando in un solo senso, ma in questo caso sarebbe più indicato un motore passo-passo per poter controllare più precisamente i gradi di rotazione (la motorshield infatti non li controlla).
La ventola per l'areazione è di quelle che si montano nei case dei computer, con un piccolo motore magnetico e due modalità: auto e manuale. Nella prima, la ventola è direttamente collegata all'uscita della motorshield, quindi gira in un senso (aspirando) quando la finestra si apre; nel senso opposto, dunque espellendo l'aria, quando la finestra si chiude. Nella modalità manuale, la ventola supera la motorshield ed è sempre accesa; tramite un potenziometro si può controllare la velocità di rotazione. Da considerare che un minimo e costante ricambio d'aria è assicurato dalle luci della ventola e l'aria può passare liberamente anche quando la ventola è in modalità auto, e comunque basta un piccolo alito di vento per farla girare.
Anche il motore dell'apertura prevede la modalità manuale in cui, attraverso un interruttore, si decide il grado di apertura della finestra. Trovo infine superfluo l'automatismo per il pannello solare, visto che la pompa dell'acqua (di circa 5 Watt a 12 Volt) ha un assorbimento minimo, riesce a svolgere il suo lavoro durante la giornata senza scaricare troppo la batteria solare di 25 Ampere, e funziona anche se il pannello non è sempre perfettamente perpendicolare al sole.
Conclusioni
Il desiderio non è solo quello di riconvertire le numerose serre dismesse ormai fatiscenti presenti nelle campagne della Sardegna e di molte altre regioni d'Italia, ma di “colonizzare” con frutta e verdura le numerosissime terrazze delle grandi città, dove il sole d'estate surriscalda la soletta facendo lievitare le temperature degli stabili. Penso dunque al ripristino non solo delle terrazze, ma anche dei tetti dei centri commerciali, dei grandi locali o dei condomini, come già accade, grazie a progetti pilota innovativi, in Svizzera, in Gran Bretagna o in diverse città asiatiche.
La coltre di verde eviterebbe il surriscaldamento degli edifici e diminuirebbe notevolmente l'uso dei condizionatori e il relativo consumo elettrico, offrendo a utenti e residenti la possibilità di coltivare e consumare prodotti freschi. Spero di vedere presto realizzato il prototipo, grazie al sostegno di qualche investitore privato.
Info:
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