Ingegneria agraria forestale e dei biosistemi

Ingegneria agraria, forestali e biosistemi - IAFB

Referente Prof. Guido D'Urso

 

La sezione "Ingegneria Agraria, Forestale e dei Biosistemi – IAFB" è costituita nel Dipartimento di Agraria in accordo con l'istituzione del macro-settore 07/C1, che vede riuniti insieme i tre storici S.S.D. dell' "Idraulica Agraria e Sistemazioni Idraulico-Forestali, Agr08" della "Meccanica Agraria, Agr09" e delle "Costruzioni Rurali, Agr10". La Sezione IAFB intende contribuire sinergicamente per fornire adeguate risposte alle crescenti esigenze didattiche e di ricerca nel settore delle applicazioni tecnologiche e dell'ingegneria all'agricoltura, nonché agli urgenti problemi che gli usi sempre più articolati delle risorse disponibili creano negli ecosistemi naturali e antropizzati. La corretta gestione delle risorse idriche e territoriali costituisce infatti uno dei principali strumenti per la promozione di uno sviluppo sostenibile e per la tutela dell'ambiente. Il gruppo di Ingegneria Agraria è da sempre aperto a collaborazioni non solo con ricercatori del Dipartimento di Agraria medesimo, ma anche con studiosi esterni, ben consapevoli della validità ed efficacia che un approccio multidisciplinare può fornire sulla risoluzione dei problemi cui prima si è fatto cenno.

Unitamente ai compiti didattici propri degli insegnamenti impartiti dai docenti afferenti, la sezione IAFB svolge attività di ricerca e sperimentazione volta, da un lato, all'aggiornamento costante della qualità didattica e, dall'altro lato, allo sviluppo dell'agricoltura e di tecniche per l'utilizzo ottimale delle risorse idriche. Questa attività si avvale del supporto, oltre che del personale tecnico, di dottorandi e titolari di assegni di ricerca e borse di studio. Di conseguenza l'attività didattica e di ricerca si è ampliata, anche sfruttando collaborazioni con gruppi di ricerca nazionali e stranieri, ed è riconducibile alle seguenti tematiche principali:

  • Idrologia del suolo ed ecoidrologia: Caratterizzazione delle proprietà fisiche ed idrauliche dei suoli e loro variabilità nelle diverse scale di osservazione. Bilancio idrico nel sistema suolo-pianta-atmosfera e processi d'erosione del suolo. Irrigazione di colture mediterranee.
  • Telerilevamento e risorse idriche in agricoltura: Stima dell'evapotraspirazione e del bilancio energetico delle superfici colturali da dati ottici di Osservazione della Terra. Caratterizzazione e monitoraggio della vegetazione con telerilevamento.
  • Valutazione e gestione del rischio idrogeologico: Modelli idrologici per l'analisi e mitigazione del rischio. Erosione del suolo e valutazione del rischio di frane superficiali per la progettazione di interventi di ingegneria naturalistica.
  • Idrologia degli inquinanti: Proprietà equivalenti ed effettive di formazioni porose eterogenee. Modellazione e monitoraggio del trasporto di soluti nei mezzi porosi eterogenei.
  • Gestione del territorio: Gestione dei reflui zootecnici. Costruzione di scenari di cambiamenti di uso del suolo. Analisi, mappatura e valutazione dei Servizi ecosistemici. Rilievo topografico e fotogrammetrico di alta precisione.
  • Meccanizzazione e trasformazione dei prodotti agro-alimentari e del settore "no-food": Meccanizzazione dei reflui zootecnici, delle colture no-food, del tabacco. Estrazione meccanica di olii. Analisi energetica di biomasse.

Tutte queste attività sono assicurate tramite finanziamenti che dal Ministero dell'Università e della Ricerca Scientifica e Tecnologica, dal Ministero delle Politiche Agricole, dall'Unione Europea secondo diverse linee di finanziamento. Sono inoltre attivati contratti e convenzioni di ricerca su temi specifici con Enti pubblici e aziende private.

 

Organizzazione della sezione

Le attività di ricerca vengono svolte sia mediante indagini sperimentali di pieno campo che utilizzando i seguenti laboratori interni:

  • Idraulica ed Idrologia del Suolo: caratterizzazione idraulica dei suoli e monitoraggio del contenuto d'acqua, del potenziale, anche mediante micro-onde.
  • Telerilevamento: image-processing, spettroradiometria nel visibile e infrarosso, monitoraggio non distruttivo di coperture vegetali (LAI) e flussi di vapore (eddy covariance).
  • GIS e attrezzature di acquisizione di pieno campo: Valutazione dei cambi di uso del suolo, misura e previsione delle emissioni gassose da reflui zootecnici.
  • Meccanica Agraria: caratterizzazione delle biomasse a fini energetici, estrazione di olii, misure elettriche e  meccaniche per macchine agricole e forestali, sviluppo di tecniche a supporto dell'agricoltura di precisione.
  • Macchine ed impianti per le Industrie Alimentari e Applicazioni di Micro e Nanotecnologie all'Impiantistica Alimentare.

 

Laboratori

Il laboratorio di Idraulica ed Idrologia del Suolo è attrezzato con apparecchiature di misura delle proprietà idrauliche dei suoli, anche in pieno campo  (piastre di Richards; sonde a neutroni; apparecchiature e sonde TDR; permeametri a disco; tensiometri, ecc.). Di particolare interesse è anche la strumentazione per la determinazione diretta della funzione di ritenzione idrica e di conducibilità del suolo, necessarie per lo studio del movimento di acqua e soluti nel sistema suolo-vegetazione-atmosfera.

Il laboratorio di "Telerilevamento" è dotato di workstation con software avanzati per l'analisi di immagini satellitari, nonché di strumentazioni di laboratorio e di campo per rilievi spettro-radiometrici nel campo del visibile e dell'infrarosso, per il monitoraggio non distruttivo delle coperture vegetali (LAI) e per la misura dei flussi energetici (eddy covariance) da superfici agrarie.

l laboratorio di "GIS e attrezzature di acquisizione di pieno campo" dispone di tutti gli strumenti per studi di cartografia e rilievo del territorio. Oltre a software dedicati, sono presenti strumenti di rilievo (GPS differenziale, stazione integrata, stereoscopio strumentazione topografica tradizionale) e sistemi di acquisizione dati.

Il laboratorio di "Meccanica Agraria" è attrezzato con strumentazioni per: misure calorimetriche sulle biomasse, pressa per le prove di estrazione di olii, attrezzature di misura per le macchine agricole e forestali. Sono presenti inoltre droni e rover per applicazioni di agricoltura 4.0 e vengono sviluppate tecniche di intelligenza artificiale per operazioni in campo.

Il laboratorio di "Macchine ed impianti per le Industrie Alimentari e Applicazioni di Micro e Nanotecnologie all'Impiantistica Alimentare" è composto da impianti multifunzionali tradizionali per trattamenti termici e di filtrazione, e da un laboratorio per la costruzione ed il test di attuatori microfluidici per l'incapsulamento e la produzione di emulsioni monodisperse. E' inoltre presente un laboratorio informatico di calcolo parallelo per la modellistica numerica.

 

Personale strutturato afferente

 

Professori I fascia:

Guido D'Urso (AGR/08); Nunzio Romano (AGR/08); Gerardo Severino (AGR/08); Angelo Sommella (AGR/08)

 

Professori II fascia:

G. Battista Chirico (AGR/08); Fabrizio Sarghini (AGR/09); Stefania Pindozzi (AGR/10)

 

Ricercatori t.i.

Salvatore Faugno (AGR/09); Mario Palladino (AGR/08 (AGR/10)

              

Ricercatori t.d.

Paolo Nasta (AGR/08); Elena Cervelli (AGR/10)

 

Personale Tecnico:

Paola Di Fiore; Michele Magri