Studio ed ottimizzazione di un circuito irroratore di pesticidi in vigneto tramite droni = Study and optimization of a pesticide sprinkler circuit in the vineyard using drones

Il seguente lavoro di tesi fa riferimento ad un progetto nell'ambito dell'agricoltura di precisione finalizzato all’utilizzo ottimale delle risorse a salvaguardia dell'uomo e dell'ambiente, dettato dal Piano d’Azione Nazionale (PAN) per trattamenti fitosanitari. L'obiettivo del progetto è di analizzare lo spray prodotto dagli ugelli per individuare quale impiegare per il circuito irroratore che dovrà essere installato su un drone commerciale (DJI MG-1) per l'applicazione di trattamenti fitosanitari, prendendo come riferimento un vigneto situato a Vicoforte (CN). Le simulazioni dello spray prodotto per ogni singolo ugello sono state effettuate all'interno del Laboratorio di Aerodinamica “Modesto Panetti” del Politecnico di Torino e hanno richiesto una prima fase di progettazione del banco prova tale da garantire la variazione dei parametri di lavoro: pressione ed altezza del getto. La scelta della pressione di lavoro è dettata dalle informazioni ricavate da catalogo, mentre, le altezze sono state differenziate per poter simulare il comportamento del getto sui vari strati della vite. Il banco prova è costituito da un circuito idraulico di alimentazione e dal sistema ugello che realizza il getto su fogli di carta lucida fotografica, in grado di fornire informazioni più complete sull'intera area del getto rispetto all'utilizzo tradizionale di cartine idro sensibili (WSP). Le prove sono state realizzate in condizioni statiche mediante il supporto di un sistema fisso senza tenere conto dell’avanzamento reale del drone per valutare esclusivamente le caratteristiche del getto dell’ugello. Come fluido di lavoro è stata usata una soluzione di acqua e colorante Nouvema Acid blue 9 85% per realizzare un'impronta facile da valutare rispetto allo sfondo bianco. I singoli fogli ottenuti, dopo essere stati lasciati ad asciugare sono stati analizzati tramite il software gratuito di elaborazione immagini ImageJ che consente di rilevare per ogni particella riconosciuta il corrispondente valore dell'area mediante la conversione della foto i un’immagine binaria ad 8-bit. I parametri che sono stati valutati ai fini della scelta dell'ugello sono relativi al diametro medio volumetrico (VMD) rappresentativo dell'intera distribuzione delle gocce, il grado di copertura e la densità delle gocce sulla superficie di riferimento equivalente a quella di una cartina idro sensibile individuata in maniera casuale sull'intera area del getto. Per evitare il gocciolamento e il fenomeno della deriva, I criteri di scelta adottati per la scelta degli ugelli sono stati la dimensione delle gocce e come sono distribuite in maniera tale che rientrano tra i 100-500 µm per evitare lo spreco di risorse e rendere il trattamento quanto più efficace possibile. Le analisi effettuate costituiscono la fase preliminare relativa alla progettazione ottimale di un drone al termine della quale si potrà definire la disposizione degli ugelli e le rispettive pressioni di lavoro.