Corso di politica nazionale: 24 Agrifood 4.0

Innovazione sistemica nell’agrifood
ingegneria, risorse idriche e biotecnologie tra sostenibilità e competitività

1. Introduzione: l’agrifood come sistema tecno-ecologico complesso

Negli ultimi due decenni il settore agroalimentare ha subito una trasformazione strutturale profonda, passando da un modello prevalentemente produttivista e settoriale a un paradigma sistemico, data-driven e tecnologicamente integrato. Tale transizione è stata accelerata da tre fattori convergenti: (i) la pressione demografica e climatica sulle risorse naturali, in particolare l’acqua; (ii) la crescente complessità delle filiere alimentari globalizzate; (iii) l’emergere di tecnologie abilitanti – sensoristica, big data, automazione, biotecnologie – che ridefiniscono i confini tra agronomia, ingegneria e scienze della vita.

In questo contesto, le iniziative formative e di ricerca nate anche sull’onda dell’eredità di Expo Milano 2015 rappresentano un tentativo di allineare il capitale umano alle esigenze di un’industria alimentare sempre più ibrida, in cui competenze ingegneristiche, biologiche ed economico-gestionali devono integrarsi in modo organico.

https://youtu.be/m38OOYOvP6o

2. Nuove figure professionali: Food Engineering e Precision Livestock Farming

2.1 Food Engineering come ingegneria di filiera

L’istituzione di corsi di laurea magistrale in Food Engineering – come quello promosso dal Politecnico di Milano – risponde a una lacuna storica nel panorama italiano: l’assenza di una figura professionale capace di connettere in modo sistematico ingegneria dei processi, scienza degli alimenti e gestione industriale della filiera.

La rilevanza strategica di questa figura emerge chiaramente se si considera che:

• l’agrifood rappresenta uno dei pilastri del Made in Italy, con 42 miliardi di euro di export annuo e un peso crescente nella bilancia commerciale;
• la crescita del comparto industriale alimentare (+2,2% a quadrimestre secondo Federalimentare) richiede standard sempre più elevati in termini di sicurezza alimentare, tracciabilità, efficienza energetica e logistica del freddo;
• la tutela del marchio e la lotta alla contraffazione impongono sistemi avanzati di certificazione digitale e controllo di filiera.

Il modello formativo proposto – con un Advisory Board composto da imprese leader (tra cui Goglio, Granarolo, Nestlé, Unilever, Number 1, Unitec e realtà della GDO) – riflette un approccio co-evolutivo tra università e industria, in cui didattica, ricerca applicata e inserimento professionale sono strettamente interconnessi.

Il Food Engineer si configura dunque come un professionista “di cerniera”, in grado di operare su:

• progettazione e ottimizzazione dei processi di trasformazione alimentare;
• packaging intelligente e sostenibile;
• gestione dei dati lungo la filiera (Food Data Science);
• integrazione tra produzione, logistica e distribuzione, inclusa la crescita dell’e-commerce alimentare, ancora limitato (circa 5%) ma destinato a espandersi.

2.2 Precision Livestock Farming: ingegneria dell’allevamento sostenibile

Parallelamente, l’Università Federico II di Napoli ha avviato un percorso in Precision Livestock Farming (PLF), che rappresenta l’equivalente ingegneristico dell’agricoltura di precisione applicato agli allevamenti.

Gli obiettivi dichiarati del programma sono triplici:

1. Migliorare l’efficienza produttiva attraverso automazione, sensoristica e analisi dei dati.
2. Garantire il benessere animale, monitorando in tempo reale parametri fisiologici e comportamentali.
3. Ridurre l’impatto ambientale degli allevamenti, in particolare su suolo, acqua e biodiversità.

Il curriculum integra discipline chiave quali:

• GIS e digital mapping per la gestione spaziale delle aziende;
• robotica e IoT applicate agli allevamenti;
• gestione intelligente dei foraggi e dell’irrigazione;
• produzione energetica da biomasse e mitigazione delle emissioni di gas serra;
• economia e controllo dei processi produttivi.

Particolarmente significativo è il modello didattico residenziale presso l’azienda sperimentale regionale Improsta, che include 100 ettari di seminativi, un allevamento di 150 bufale da latte e un caseificio sperimentale con laboratori avanzati. Questo setting consente una formazione immersiva e applicata, cruciale per regioni – come la Campania – caratterizzate da produzioni d’eccellenza (Mozzarella di Bufala DOP) ma anche da tensioni socio-ambientali (come il tema della “Terra dei Fuochi”).

https://youtu.be/KnPcpKHXvD0

3. La crisi idrica come vincolo strutturale e driver di innovazione

L’innovazione nell’agrifood non può prescindere dalla questione idrica, che si configura ormai come vincolo strutturale allo sviluppo agricolo e industriale.

3.1 Agricoltura e consumo idrico

L’irrigazione agricola rappresenta una delle principali voci di consumo idrico, con un limite intrinseco: a differenza dell’acqua industriale, quella utilizzata in campo è difficilmente recuperabile. Da qui l’importanza di tecnologie che riducano il fabbisogno idrico per unità di produzione.

Tre approcci emergono come particolarmente rilevanti:

1. Colture fuori suolo (soilless cultivation)
   Basate su substrati inerti (sabbia, argilla espansa, fibra di cocco, lana di roccia), permettono un controllo preciso della soluzione nutritiva e una drastica riduzione degli sprechi. Risultati consolidati si registrano per orticole come pomodoro, lattuga, cetriolo e fragola.

2. Idroponica e aeroponica

   • L’idroponica consente il ricircolo quasi totale della soluzione nutritiva, minimizzando i consumi idrici e migliorando il controllo fitosanitario.
   • L’aeroponica, mediante nebulizzazione mirata sulle radici, rappresenta una frontiera ad alta efficienza, seppur tecnologicamente più complessa.

3. Acquaponica
   Sistema integrato che combina acquacoltura e coltivazione idroponica: i reflui dei pesci diventano nutrimento per le piante, che a loro volta depurano l’acqua. Si tratta di un modello circolare con elevato potenziale, soprattutto in contesti urbani e periurbani.

3.2 Desalinizzazione e governance dell’acqua

Sul fronte delle risorse idriche “a monte”, la desalinizzazione emerge come risposta strategica alla scarsità d’acqua, soprattutto nel Mediterraneo e nel Mezzogiorno d’Italia, dove si stima una possibile riduzione della disponibilità idrica fino al 90% nel lungo periodo.

I punti chiave sono:

• costi di produzione ormai scesi a circa 0,50 €/m³ negli impianti più performanti;
• integrazione con fonti rinnovabili (solare ed eolico) per ridurre i costi operativi e l’impronta carbonica;
• forte potenziale lungo i 4.000 km di coste italiane, con particolare convenienza per le isole.

Il PNRR riconosce questa priorità, destinando 4,38 miliardi di euro alla sicurezza idrica, con oltre il 50% degli investimenti concentrati nel Mezzogiorno.

https://youtu.be/-2Jgq_o2JZ8

4. OGM: oltre l’ideologia, verso un’analisi evidence-based

Il terzo pilastro del saggio riguarda le biotecnologie agrarie e alimentari, spesso oggetto di polarizzazioni ideologiche.

4.1 OGM tra medicina e alimentazione

È scientificamente incontestabile che gli OGM abbiano prodotto benefici straordinari in ambito biomedico:

• produzione di insulina umana ricombinante (Genentech, 1978);
• ormoni della crescita, vaccini e altri farmaci biotecnologici.

Nel settore alimentare, l’uso di enzimi OGM è già ampiamente diffuso e spesso ignorato dal dibattito pubblico:

• caglio microbico OGM per la produzione su larga scala di formaggi non-DOP;
• tripsina ricombinante per latte artificiale ipoallergenico;
• lieviti OGM per fermentazione malolattica nel vino;
• enzimi OGM per birra, panificazione, estratti di carne e detergenti;
• applicazioni industriali nel settore tessile (effetto stone-washed nei jeans).

4.2 Sicurezza e regolazione

In Europa, la commercializzazione di OGM è subordinata al parere vincolante dell’EFSA, che valuta rigorosamente:

• tossicità,
• allergenicità,
• impatti ambientali.

Paradossalmente, questi controlli sono spesso più stringenti di quelli applicati a varietà “naturali”, che pure possono contenere allergeni o sostanze nocive (es. fave e favismo).

4.3 OGM e sostenibilità agricola

Dal punto di vista agro-ambientale, le colture OGM di nuova generazione offrono vantaggi misurabili:

• maggiore resistenza a insetti, funghi e virus → riduzione dei pesticidi;
• tolleranza alla siccità → risparmio idrico;
• maggiore resa per ettaro → minore pressione su suolo e deforestazione;
• miglioramento nutrizionale e organolettico di alcuni prodotti.

In questo senso, gli OGM non sono l’antitesi della sostenibilità, ma – se correttamente regolati – uno dei suoi strumenti.

5. Conclusioni: verso un agrifood integrato, resiliente e scientificamente informato

L’analisi congiunta di Food Engineering, Precision Livestock Farming, gestione dell’acqua e OGM rivela un quadro coerente: il futuro dell’agrifood dipende dalla capacità di integrare ingegneria, biotecnologie e governance delle risorse naturali in un modello di sviluppo che sia simultaneamente competitivo e sostenibile.

Le sfide principali restano:

• formare nuove professionalità ibride;
• investire in infrastrutture idriche e tecnologie di risparmio;
• superare pregiudizi ideologici sugli OGM in favore di un dibattito basato su evidenze scientifiche;
• costruire filiere trasparenti, tracciabili e resilienti.

In questo senso, le iniziative formative e le politiche descritte non sono episodi isolati, ma tasselli di una transizione sistemica indispensabile per garantire sicurezza alimentare, tutela ambientale e competitività economica all’Italia e all’Europa.