Il focus del Festival di Bioetica (Santa Margherita Ligure, 26/27 agosto 2024), giunto alla ottava edizione, si concentra sul tema INTELLIGENZE osservato da vari punti di vista e nell'impatto che l'IA ha giù avuto, e avrà, a seconda dei settori in cui è, o sarà, applicata.
Interpelliamo Angela Montanari, dell'Ecoistituto Re-GE e CEO di TomaPaint, che interverrà al Festival nel panel dedicato al dibattito sull'intelligenza artificiale applicata all'economia circolare soprattutto nel campo alimentare.
IA, Economia circolare e agricoltura: l’uso degli scarti alimentari. Cosa si sta facendo e quali sono i prossimi obiettivi?
Un filone importante dell’economia circolare è quello legato alla valorizzazione e al riutilizzo di scarti agro-alimentari. Ogni anno nel mondo si producono circa 1600 milioni di tonnellate di scarti alimentari, 90 milioni solo in Europa. Nella filiera alimentare viene sprecato circa il 30% della produzione. Già da diversi anni sono numerosissimi gli studi scientifici che indagano la possibilità di applicare i principi dell’economia circolare agli scarti alimentari, attraverso diverse strategie, di cui quelle per il recupero energetico (biogas) sono attualmente le più diffuse a livello industriale. Nella maggior parte dei casi si studiano metodi di estrazione di biomolecole, che possano essere utilizzate come ingredienti/additivi nell’alimentazione umana e animale, in nutraceutica, in agricoltura o come sostanze di partenza per la produzione di bioplastiche. Si possono utilizzare scarti di origine vegetale in generale (frutta, cereali, olive, legumi), ma anche scarti di origine animale (pelle, ossa e sangue). È possibile anche utilizzare la biomassa tal quale come substrato per processi fermentativi, così da produrre specifiche molecole, per esempio bioplastiche, o proteine. La strategia scelta dipende anche dalla quantità di scarti e dalla loro localizzazione. Per valutare la concreta applicabilità di ogni processo non si può prescindere dal calcolo degli impatti ambientali ed economici, che ne influenzano l’industrializzazione, ad oggi ancora limitata. Penso che l’IA possa dare un grande impulso a superare le difficoltà nel passaggio all’economia reale dei processi di riutilizzo degli scari alimentari e agroindustriali, facilitando diversi aspetti lungo la filiera, non da ultimo il contenimento dei costi. Nella situazione attuale a mio avviso il costo rappresenta un problema non secondario. Sotto questo punto di vista l’applicazione dell’IA può contribuire a rendere efficiente le infrastrutture della logistica, dalla raccolta, allo smistamento, all’analisi della composizione degli scarti. L’ottimizzazione del funzionamento e della gestione di tali infrastrutture è una condizione necessaria e si basa su cicli di dialogo integrati lungo tutta la catena di fornitura. Inoltre credo che l’IA possa permettere di incrementare la tracciabilità, requisito imprescindibile per le applicazioni nell’alimentare.
Infine l’IA può contribuire significativamente all’ottimizzazione dei processi, al controllo qualità e alla manutenzione degli impianti.
IA e cibo nel futuro. Quali sono le sue speranze e quali le certezze?
Come per l’applicazione alla valorizzazione degli scarti anche nella preparazione, formulazione e produzione di alimenti ritengo che l’IA possa dare un contributo significativo per ottimizzare i processi produttivi, nel controllo della qualità e della tracciabilità, nella manutenzione degli impianti, nella logistica.
Infatti una delle caratteristiche più interessanti degli algoritmi di intelligenza artificiale è la loro capacità di migliorarsi in modo interattivo in base ai dati o alle informazioni che raccolgono, capacità fondamentale là dove, come nel settore del cibo, ci sono grandi quantità di dati da trattare. L’IA potrà diventare fondamentale nello sviluppo di nuovi prodotti a partire dalla banche dati delle specifiche proprietà chimiche, organolettiche e di sostenibilità dei diversi ingredienti, limitando fortemente il numero di test. Consentirà di disegnare nuove molecole con proprietà desiderate. Soluzioni di IA potranno poi contribuire a ridurre gli sprechi lungo la filiera, fino al consumatore. Con l’impiego di tecnologia IA è possibile agire direttamente sul consumo energetico dei processi industriali, per renderli più efficienti in termini ambientali ed economici, riducendo i tempi di produzione. Certamente alla riduzione degli sprechi contribuiranno anche l’uso di etichette intelligenti e l’adozione di modelli di previsioni della domanda alimentare più affidabili. Vista la rapida evoluzione dell’intelligenza artificiale l’industria alimentare in tempi brevi avrà a disposizione strategie di marketing personalizzate per affrontare le sfide del settore e cogliere le opportunità emergenti, grazie all’adozione di tecniche di IA nella comprensione delle dinamiche di mercato, delle tendenze di consumo e delle complesse normative in evoluzione. Alcune tecniche di intelligenza artificiale sono infatti molto efficienti nell'identificare specifici andamenti dei dati storici al fine di prevedere eventi futuri.
Di cosa si occupa TomaPaint?
TomaPaint® è una start up innovativa green fondata nel marzo 2019 a Parma, il suo core business è la produzione e commercializzazione di una bioresina naturale ottenuta da sottoprodotti della lavorazione industriale del pomodoro (principalmente bucce) in perfetta sintonia con i concetti di Economia Green e Circolare. Ogni anno in Europa sono prodotti oltre 400.000 tonnellate di scarti di pomodoro, 150.000 tonnellate solo nel nord Italia (tra Emilia Romagna e Lombardia). Il loro sfruttamento consente di produrre una bioresina, cutina, ecosostenibile, che costituisce una valida alternativa all'equivalente sintetico derivato da sostanze petrolchimiche.
Tomapaint® è stata costituita dopo esperimenti positivi in laboratorio e 7 anni di impegnative ricerche finanziate da fondi europei, che hanno sviluppato e convalidato un processo brevettato per l'estrazione della bioresina cutina dalla buccia di pomodoro.
Nel corso del 2022 abbiamo realizzato, ed è ora operativo, un impianto industriale con una capacità di c.a. 500 ton/anno di bioresina prodotta.
La bioresina ha diverse potenziali applicazioni ad alto valore aggiunto nel settore del packaging metallico e in carta per alimenti. Questa applicazione risponde alle nuove esigenze dei consumatori di utilizzare imballaggi più attenti alla salute e all’ambiente.
Per le sue caratteristiche chimiche stiamo sviluppando altre applicazioni della bioresina Tomapaint in settori quali la cosmetica e l’agricoltura.
Intervista a cura di Tiziana Bartolini