ARDUINO SORPRENDENTE

Destinatari: studenti delle scuole superiori e pubblico indistinto. Il progetto è stato realizzato nell'ambito sia di una attività di potenziamento tecnologico attivata nell'Istituto da tre anni che di un percorso di alternanza scuola-lavoro con l'Aziensa Agricola "Tommaso Torchia" - Tiriolo- Catanzaro, che rapresenta una "eccellenza" agro-alimentare del territorio. L'attività si è svolta sia nei laboratori di informatica e fisica dell'Istituto,sia presso le strutture dell'azienda Torchia,dove è stato realizzato un impianto pilota come prodotto finale del progetto. Il progetto ènato con l'obiettivo di realizzare una applicazione della robotica (automazione,sensoristica e IoT) con un elevato contenuto etico e morale e di cittadinanza digitale. Sono state utilizzate le seguenti metodologie didattiche: -learning by doing, nella fase di effettivabrealizzazione dell'impianto pilota -didattica laboratoriale, per familiarizzare ed imparare ad utilizzare e programmare Arduino -cooperative learning, le studentesse hanno sempre lavorato in gruppo -problem solving, necessario per trovare soluzione ai numerosi problemi complessi presentatisi durante la realizzazione del progetto. Il progetto utilizza una scheda Arduino per controllare e gestire un sistema biologico chiuso costituito da due vasche collegate idricamente: in una vengono coltivate piante alimentari con tecnica idroponica(fuori terreno), nell'altra vengono allevati pesci per consumo alimentare. Il sistema è mantenuto in un equilibrio biologico tra biomassa vegetale e biomassa animale, in modo che i prodotti di scarto fisiologico dei pesci , attraverso l'azione di batteri "nitrificanti", diventano il nutrimento delle piante. E' necessario esclusivamente nutrire i pesci e integrare l'acqua consumata dalle piante per la crescita e quella evaporata. La robotica, sensoristica - automazione - IoT, è applicata ad un sistema complesso biologico di idroponica e acquacoltura in modo da combinarne i vantaggi e, al tempo stesso, compensarne i punti di debolezza. L'utilizzo di energia da un impianto fotovoltaico rende l'impianto ad impatto ambientale "quasi" zero. La coltivazione delle piante non richiede alcuna integrazione chimica nè utilizzo di fitofarmaci, caratterizzandosi come a "chimica zero". L'automazione del ciclo di illuminazione con luci a led "fitostimolanti" garantisce un significativo incremento della velocità di crescita delle piante e,quindi, della resa del sistema ( circa il 60% superiore alla crescita in terreno).. La coltivazione in ambiente controllato riduce del 90% il consumo di acqua. Oltre a i prodotti vegetali il sistema garantisce anche una produzione di proteine animali di qualità grazie all'allevamento dei pesci La principale innovazione è rappresentata dall'aver applicato conoscenze e competenze proprie delle tecnologie digitali e della comunicazione ad un sistema biologico complesso costituito dall'integrazione originale di due metodologie dei settori agricolo ed ittico consolidate. Il progetto ha contribuito a sensibilizzare studentesse e studenti ai temi della sostenibilità ambientale, risparmio energetico, produzione di alimenti biologici, lotta alla fame e solidarietà. Arduino è utilizzato per: -monitorare in tempo reale i parametri fisico/chimici dell'acqua (pH, Temperatura, Solidi Disciolti-TDS) e dell'ambiente di crescita delle piante( temperatura e umidità dell'aria) -gestire le pompe di ricircolo dell'acqua -garantire un regolare ciclo di illuminazione -inviare i dati dei sensori sul cloud per lo storage e la elaborazione e visualizzazione, su pc smartphone o tablet, tramite la piattaforma "Initial State" Il sistema pilota realizzato presso l'Azienda Agricola Tommaso Torchia di Tiriolo è visitato dagli studenti delle scuole del territorio con cui l'Azienda Torchia ha progetti educativi e formativi oltre che dal pubblico che partecipa alle iniziative che l'Azienda attiva regolarmente. Social , sito del Liceo, sito dell'Azienda Torchia, stampa e televisioni locali, riviste di innovazione tecnologica e del settore agricolo/ittico. E' in corso di realizzazione un secondo impianto pilota per testare la fattibilità del sistema in ambiente salmastro, allo scopo di allevare specie ittiche "euraline". Allo scopo di arricchire il progetto di ulteriori contenuti educativi ed ambientali, è previsto l'avvio della coltivazione di specie di ortaggi antichi o in via di estinzione. Il progetto è stato avviato a marzo 2019 Tipologia dell'ente/Kind of organization: Liceo Scientifico Statale