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Sostenibilità dell’agroalimentare: ecco le tecnologie per cambiare rotta

La maggiore produttività agricola, perseguita per nutrire una sempre crescente popolazione mondiale, è stata accompagnata da un importante impatto antropico-ambientale. Le tecnologie per costruire un modello di società più responsabile partendo dall’agroalimentare ci sono e molte sono italiane

Pubblicato il 12 apr 2024

Egle Conisti

Ricercatrice presso il CNR IIA – Istituto sull’Inquinamento Atmosferico del CNR

droni agricoltura — (Foto: https://pixabay.com/dji-agras)

La sostenibilità e l’innovazione digitale sono un’accoppiata strategica per l’industria agroalimentare italiana. In un settore che affonda le sue radiciiin una tradizione secolare, la tecnologia permette di affrontare le sfide del presente e del futuro.

L’economia dei dati migliora l’agricoltura: i progetti per accelerare

L’agricoltura di precisione, il controllo accurato delle fasi di coltivazione, la lotta contro lo spreco alimentare: sono tutte problematiche che trovano risposte efficaci e innovative nell’impiego di soluzioni digitali.

La blockchain, ad esempio, promette di rivoluzionare la trasparenza e sicurezza delle filiere agroalimentari; mentre nuove piattaforme online stanno reinventando i modelli di vendita dei prodotti alimentari.

Ma non si tratta solo di migliorare efficienza e produttività: il vero obiettivo è costruire un modello di società più responsabile, in cui anche il settore agroalimentare svolge un ruolo cruciale.

Indice degli argomenti

La crescita della sensibilità ambientale in Italia

L’Italia è leader della green economy per molti degli indicatori che mappano le dimensioni della transizione verso la sostenibilità. Con oltre 2,3 milioni di ettari e la più alta percentuale di superfici a coltivazione biologica sul totale (19% contro una media europea ferma al 12%), è ormai vicina al target del 25% di superfici investite nel biologico, come previsto dalla Strategia Farm to Fork per il 2030.

Nel 2023 le vendite bio si sono attestate sui 2,4 miliardi di euro (+8% rispetto al 2022). Iper e supermercati sono il canale che, all’interno della grande distribuzione (GD), veicola la maggior parte di questi prodotti, superando vendite pari a 1,5 miliardi di euro nel 2023, segnando così un +4% rispetto all’anno precedente. Al secondo posto per dimensioni i discount, con vendite di biologico pari a 319 milioni di euro, una crescita del +12% nel 2023 rispetto all’anno precedente. Al terzo posto, i liberi servizi con vendite per 163 milioni.

Cosa spinge i consumatori a comprare bio

Il consumatore acquista prodotti bio perché li ritiene più sicuri per la salute rispetto a un prodotto convenzionale (27%) e perché sono sostenibili (il 23% li ritiene più rispettosi dell’ambiente, il 10% più rispettosi del benessere animale e un ulteriore 10% fa riferimento alla sostenibilità sociale quindi all’interesse di sostenere i piccoli produttori).

Il consumatore è oggigiorno preoccupato per l’emergenza ambientale e i cambiamenti climatici (il 78% gli italiani ritiene che la situazione sia critica), e valuta la sostenibilità di un prodotto attraverso la provenienza, ricercando prodotti italiani e locali (51% utilizza tale elemento come criterio) o ricercando la sostenibilità ambientale del packaging (50%). A questi fattori si affiancano anche valutazioni collegate alla presenza di certificazioni bio/equo solidali che consentono l’identificazione della sostenibilità di un prodotto (26% dei consumatori), a cui però si affianca anche una quota elevata di consumatori (25%) che si affida a diciture genericamente green riportate in etichetta (Nomisma, 2023, Bio italiano).

Sostenibilità e scelte d’acquisto: le caratteristiche che attirano di più

Nel 2023 il 54% dei nostri connazionali ha acquistato una marca diversa dal solito perché aveva una confezione più sostenibile e il 18% ha smesso di acquistare un prodotto a causa della sua confezione non ritenuta sostenibile. In questo scenario, non semplice, la sostenibilità ambientale, per il 32% degli italiani, rappresenta quindi un fattore determinante nelle scelte di comportamento e di acquisto, mentre il 59% dichiara che, seppur non determinante, è un fattore di cui tiene conto.

Le caratteristiche di sostenibilità maggiormente ricercate sono l’assenza di imballaggi in eccesso (59%), le confezioni interamente riciclabili (58%), quelle prodotte con ridotte emissioni di CO₂ (46%), con materiale riciclato (45%) o biodegradabile (44%). Si tratta di un fenomeno destinato a crescere nel prossimo futuro visto che il 40% degli italiani dichiara che aumenterà gli acquisti di prodotti alimentari e bevande con packaging sostenibile (Nomisma, 2024, Osservatorio Packaging del Largo Consumo).

L’importanza della sostenibilità nell’industria agroalimentare italiana

Sono 1.808 le startup agroalimentari nel mondo, nate fra il 2016 e il 2020, che mirano a obiettivi rivolti all’economia circolare. Gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDG), fissati dall’Agenda 2030, prioritari per le startup, sono la transizione a sistemi di produzione e consumo più responsabili (SDG 12), dove si concentra il 35% delle soluzioni proposte dalle nuove imprese, la lotta alla fame (SDG 2) con il 21% e la crescita economica sostenibile e inclusiva (SDG 8) con il 17% (Morning Future, 2022, Economia circolare: la corsa delle startup dell’agrifood)

L’industria agroalimentare italiana, con le sue 740.000 aziende agricole, 330.000 imprese di ristorazione, 70.000 industrie alimentari e 4 milioni di lavoratori, si colloca al terzo posto nell’Unione Europea per dimensioni del mercato. Secondo i dati Istat, nel 2023 ha generato un fatturato superiore ai 65 miliardi di euro, rappresentando il 3,8% dell’economia nazionale. Attualmente si contano circa 340 startup attive nel campo dell’AgriFoodTech, un mercato che nel 2023 ha attratto investimenti per un valore di 167 milioni di euro, in aumento del +9,8% rispetto al 2022 (Agrifood.tech, 2024, AgriFoodTech: il panorama italiano).

L’impiego di tecnologie per l’agricoltura di precisione

L’inizio dell’applicazione di tecnologie per l’agricoltura di precisione in Italia risale agli anni ’90: si tratta in pratica di utilizzare soluzioni digitali per interventi specifici, che tengano conto in particolare delle esigenze del suolo e delle piante. Il fine è quello di migliorare quanto più possibile la resa produttiva delle piantagioni e contenere per i costi e l’impatto ambientale. L’Agricoltura 4.0 è l’evoluzione del concetto di “agricoltura di precisione”, utilizzato per definire interventi mirati a partire da dati come, per esempio, le caratteristiche fisiche e biochimiche del suolo. Di fatto, è tutto l’insieme di strumenti e strategie che consentono all’azienda agricola di impiegare in maniera sinergica e interconnessa tecnologie avanzate con lo scopo di rendere più efficiente e sostenibile la produzione. Questo grazie all’automatizzazione della raccolta, all’integrazione e all’analisi dei dati che provengono direttamente dai campi per merito di sensori o di altre fonti. I dati vengono raccolti, elaborati, analizzati e combinati con altre informazioni per orientare le decisioni in funzione della variabilità spaziale e temporale al fine di migliorare l’efficienza nell’uso delle risorse, la produttività, la qualità, la redditività e la sostenibilità della produzione agricola. L’impatto delle nuove tecnologie nella filiera dell’agroalimentare può veramente cambiare questo mercato, portando innovazione in numerosi aspetti, dalla sostenibilità nei processi di produzione, alla gestione della catena del cibo fino agli aspetti legati alle patologie derivanti dall’alimentazione (Agrifood.tech, 2021, Agricoltura 4.0: cos’è, incentivi e tecnologie abilitanti).

Tecnologie italiane e Ue per il controllo e monitoraggio delle fasi di coltivazione

Esistono poi tecnologie che permettono il controllo ed il monitoraggio durante la fase di coltivazione.

CropX

Ne è un esempio la startup CropX, che ha sviluppato dei sensori al suolo e una piattaforma online che consente di monitorare in tempo reale il fabbisogno idrico delle colture. La tecnologia in questione consente di ottimizzare le risorse utilizzate, monitorando i movimenti dell’acqua, del fertilizzante e degli agrochimici nel suolo allo scopo di ridurne l’impatto ambientale e gli sprechi (Inside Marketing, 2020, Tecnologie per promuovere la sostenibilità nel settore alimentare).

Regrowth

La startup Regrowth, nata a Teramo, si propone di innovare il monitoraggio da remoto degli allevamenti per il benessere del pascolo. Si tratta di uno strumento di PLF (Precision Livestock Farming) che permette ai contadini e alle aziende di produzione estensiva di monitorare da remoto gli animali e consente di ridurre di circa il 60% le perdite grazie a un’identificazione precoce delle malattie e di rilevare altri fattori relativi alla gestione del gregge e dei pascoli come, ad esempio, il sovrapascolamento. Inoltre, i loro protocolli mirano a stimolare l’aumento della biodiversità del suolo e l’assorbimento di CO₂, in più contrastano la dispersione della risorsa idrica. Infine, per facilitare la comunicazione sulla gestione del proprio allevamento, Regrowth rende i dati delle aziende agricole trasparenti e protetti da protocolli antimanomissione (Agrifood.tech, 2023, FoodSeed: sette startup italiane per trasformare l’Agri-Foodtech).

3Bee

La startup 3Bee con sede a Fino Mornasco, in provincia di Como, si occupa dello sviluppo di strumenti per monitorare la salute di api e alveari. Col dispositivo proposto da 3Bee, è possibile rilevare i parametri delle api, che vengono poi passati su un cloud, in modo tale prevedere e diagnosticare problematiche varie (Startupgeeks, 15 Startup food e food-tech italianeche non puoi lasciarti sfuggire).

Soonapse

Tra cambiamento climatico, spreco d’acqua e mancanza di strumenti innovativi per aiutare i contadini a comprendere lo stato di salute del suolo, la startup romana Soonapse ha sviluppato un Decision Support System (DSS), progettato proprio per interpretare il cambiamento climatico e fornire previsioni atte ad offrire nuove prospettive nel contrasto allo stress idrico e al water management. Progettato specificamente per l’IoT (Internet of Things), è un sistema AI Dual, in grado di interpretare il cambiamento climatico e fornire previsioni con un’accuratezza del 99%, consentendo perciò agli agricoltori di ottimizzare l’utilizzo dell’acqua e non solo. Coniugando le informazioni di contesto, con gli eventi (ovvero i dati raccolti da sensori, droni e satelliti) e le previsioni, è possibile ad esempio prevedere lo stato dell’acqua in qualsiasi suolo/coltura per i 5 giorni successivi. Si parla quindi di Smart o Precision Irrigation, un modello predittivo che considera tutte le coltivazioni agricole, in grado di dare consigli anche sulla migliore coltivazione in base alla stagionalità.

Hypesound

Hypesound a sua volta propone una soluzione di fermentazione avanzata grazie alle onde sonore per il comparto industriale. Per questo ha sviluppato So’Sweep, un dispositivo che riproduce onde sonore in grado di accelerare la crescita dei microrganismi, aumentandone la produzione fino al 300%, riducendo tempi, costi e quindi consumi. Al momento, Hypesound si sta concentrando nell’ottimizzazione della produzione di alghe, in particolare in Spirulina e Chlorella (Agrifood.tech, 2023, FoodSeed: sette startup italiane per trasformare l’Agri-Foodtech).

Un altro dei problemi al momento maggiormente affrontato dall’industria agroalimentare è quello di studiare un sistema strumentale che effettui, in modo oggettivo, un controllo sulla qualità commerciale del prodotto, al fine di determinare maggiori garanzie sulle effettive caratteristiche organolettiche ed igienico-sanitarie. Agli inizi degli anni duemila, la ricerca ha dimostrato il potenziale dell’immagine iperspettrale per l’identificazione di batteri isolati in alimenti. Ad oggi l’analisi iperspettrale VIS-NIR risulta essere una tra le tecniche innovative e non distruttive più interessanti, in quanto permette, riferendosi ad una vasta gamma di prodotti, di dare valutazioni sulla qualità rapide, oggettive e multi-analitiche. Inoltre esiste la Hyperspectral imaging (HSI), una tecnologia di piattaforma in crescita che funziona integrando imaging convenzionale e spettroscopia per ottenere informazioni spaziali e spettrali da un oggetto (Food Hub Media, 2023, Imaging Hyperspectral e sicurezza alimentare).

Condi Food

La startup olandese Condi Food si avvale di telecamere che operano come dei veri e propri sistemi spettroscopici, ottimizzati per prodotti su nastro trasportatore. L’analisi spettrofotometrica, infatti, è in grado attraverso lo studio delle differenze dello stato chimico-fisico dei prodotti agricoli di definire dei validi criteri di oggettività utili per la determinazione di una stima della qualità del prodotto agricolo e alimentare. Ad esempio, è possibile analizzare i prodotti agricoli in ingresso alla fabbrica per valutarne il grado di umidità, il grado zuccherino o l’eventuale presenza di lesioni e marcescenze come anche analizzare carne e formaggi per rilevare la concentrazione di proteine o grassi.

Un’altra applicazione tipica di questa tecnologia è il controllo della corretta cottura nell’industria dei biscotti. Nella fase di lavorazione, l’analisi chimica effettuata grazie alla spettroscopia infrarossa consente di individuare variazioni nella composizione degli impasti, impercettibili ad occhio, ma anche supportare nella ricerca di contaminanti. Una volta preparato il prodotto è possibile caratterizzarne il colore tramite tecniche iperspettrali nel visibile, individuando eventuali criticità del processo di cottura.

Gamaya

Nel campo dell’agricoltura, questa tecnologia viene utilizzata dalla startup svizzera Gamaya dove una telecamera iperspettrale, combinata con una potente analisi dei dati per l’agricoltura di precisione, rileva erbacce, parassiti e malattie, monitorando la salute generale delle colture. Le ispezioni visive convenzionali da terra o dall’aria richiedono molto tempo e risorse umane per essere completate. L’imaging iperspettrale invece rappresenta una valutazione non distruttiva, a basso costo e altamente accurata delle colture, in grado di rilevare cambiamenti anche minimi nella salute delle colture, nell’attività delle erbe infestanti, nelle potenziali malattie e nella resa prevista in base alle bande spettrali e alle proprietà di riflettività delle piante (StartUs Insights Blog, 5 Top Emerging Hyperspectral Imaging Startups).

Ridurre gli sprechi alimentari: criticità e soluzioni

Queste tecnologie di imaging quindi rendono il software particolarmente utile nelle attività di monitoraggio, di scelta e di smistamento dei prodotti freschi e anche nelle attività di confezionamento, contribuendo non solo a massimizzare il valore dei prodotti ma anche a ridurre gli sprechi.

Babaco Market, il food delivery di cibo brutto ma buono

Con quest’ultimo obbiettivo, è stata data vita a Babaco Market, una startup milanese che offre un servizio di food delivery in abbonamento di prodotti imperfetti ma buoni, scontati fino al 30% rispetto al negozio. Questi alimenti solitamente presentano piccoli difetti sulla buccia e hanno forme bizzarre o dimensioni più piccole rispetto allo standard, per questo motivo vengono scartati dalla grande distribuzione (Startupgeeks, 15 Startup food e food-tech italianeche non puoi lasciarti sfuggire).

Themis: nuova vita agli scarti dell’industria ittica

Un’altra criticità importante infatti è proprio quella dello spreco alimentare: è ormai diventato di interesse comune il riutilizzo di scarti tra le mura domestiche, ma anche all’interno di aziende alimentari. Pensiamo ai sistemi di Themis, azienda del milanese, che con la sua tecnologia WRT, Waste Recovery Technology, permette di dare una nuova vita agli scarti dell’industria ittica. La tecnologia Themis Wrt è in grado di ridurre del 90-70% il volume originario, restituendo il 10-30% sotto forma di prodotto solido trattato riutilizzabile, ad esempio nel mantenimento delle conserve alimentari, e la parte restante in acqua distillata. Non solo, per il suo funzionamento il macchinario può utilizzare vettori termici quali flussi di acqua calda o ritorni di condensa già esistenti negli stabilimenti dove viene assemblato. Il macchinario, attraverso un processo guidato dall’Intelligenza Artificiale, è in grado di condizionare la flora batterica del prodotto granulare, rendendolo salutare per il consumo umano (themis-industries.com).

La blockchainper garantire la trasparenza e la sicurezza delle filiere agroalimentari

Per quanto riguarda l’origine del prodotto e il metodo di produzione, la blockchain è la tecnologia digitale che permette di garantire la trasparenza e la sicurezza delle filiere agroalimentari. L’Italia è al terzo posto nella classifica mondiale per numero di progetti di blockchain applicati al settore agroalimentare. Questa tecnologia è diventata strategica per l’azienda in quanto garantisce l’efficienza e l’automazione delle transazioni e, soprattutto, la comprova che i fornitori abbiano rispettato i rigidi disciplinari richiesti in un’ottica di perseguimento della sostenibilità ambientale.

L’esempio della startup pesacerese Trusty

La blockchain può anche gestire rapporti ambientali in grado di mostrare un registro delle emissioni di carbonio. Trusty presenta una innovazione nel nome della trasparenza della catena di approvvigionamento alimentare, con una serie di servizi di tracciabilità industriale in ambito ambientale, sociale e di corporate governance. La startup di Pescara ha sviluppato una piattaforma basata su blockchain, con una dashboard personalizzabile per ogni industria. Il sistema può essere utilizzato anche per integrare le informazioni provenienti dalle autorità ed emettere certificazioni di tracciabilità. Trusty segue l’intero ciclo di vita dei prodotti alimentari, fornendo agli stakeholder della filiera informazioni affidabili e accurate sull’origine, la qualità e la sicurezza dei prodotti. I servizi della startup sono compatibili con alcune normative, come quella europea in merito alla Deforestation Free e alla Smart Label (etichetta intelligente del prodotto). Un sistema di tracciabilità come questo può risolvere diversi problemi legati alla sicurezza alimentare e al monitoraggio delle emissioni di sostanze inquinanti durante la produzione. Partendo da filiere lunghe e complesse come quella del cacao, del caffè e di altri prodotti tropicali, la startup può realmente contribuire a creare fiducia tra consumatori e produttori per un sistema alimentare più sostenibile (The Map Report, 2023, Sette startup italiane selezionate dall’Acceleratore FoodSeed).

Passando alla fase della vendita, in particolare di alimenti nel settore della grande distribuzione organizzata (GDO), un caso sicuramente da menzionare è quello di Wasteless, una soluzione di dynamic pricing, che sfrutta l’intelligenza artificiale per ottimizzare il prezzo dei prodotti alimentari sulla base della data di scadenza. L’algoritmo, pensato per prodotti con una data di scadenza limitata (frutta, verdura, carne e pesce), consente di monitorare il deperimento di questi prodotti in tempo reale, cambiando man mano, in maniera automatica, il prezzo dei differenti beni disposti sugli scaffali dei supermercati o dei negozi (Inside Marketing, 2020, Tecnologie per promuovere la sostenibilità nel settore alimentare).

Verso un modello di società più responsabile: il ruolo del settore agroalimentare

Queste sono solo alcune delle innovative startup che investono nella sostenibilità del settore agroalimentare ma per vincere la sfida della sicurezza alimentare è chiaro che tutte le imprese debbano migliorare la quantità e la qualità, compresa la sostenibilità, delle loro produzioni e della loro offerta sul mercato, garantendo la sostenibilità delle loro attività operative e contribuendo a costruire filiere sempre più attente ai temi ambientali e sociali.

In conclusione, gli obbiettivi di sviluppo sostenibile, tra cui quelli relativi al settore agroalimentare, definiscono un nuovo modello di società, secondo criteri di maggior responsabilità in termini sociali, ambientali ed economici, finalizzati ad evitare il collasso dell’ecosistema terrestre (CREA futuro, 2022, Sostenibilità agroalimentare: una sfida complessa per il nostro futuro). La maggiore produttività agricola, perseguita per nutrire una sempre crescente popolazione mondiale è stata accompagnata da un importante impatto antropico-ambientale. A livello mondiale l’agricoltura è una delle principali fonti di emissioni di gas a effetto serra, tra cui anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido di azoto (N2O) e rappresenta un driver importante per i cambiamenti climatici in atto contribuendo a circa il 90% degli input di azoto (N) e fosforo (P), al 21-37% delle emissioni di gas climalteranti ed è responsabile del 90% del consumo di acqua dolce a livello globale (Xin Zhang et al., 2021).

Conclusioni

È ormai fondamentale che nel mondo si sviluppi un’agricoltura produttiva, adeguata dal punto di vista nutrizionale e compatibile con la salute dell’ecosistema, la biodiversità e la resilienza. In questo disegno, tutti possono e devono fare la loro parte, dalle aziende ai consumatori finali, e questa direzione, dovrebbero essere compiuti ancora sforzi significativi nell’aumento dell’utilizzo di fonti rinnovabili, nell’ulteriore riduzione delle emissioni inquinanti, in una maggiore attenzione al tema del consumo e dell’erosione del suolo e delle risorse idriche.