روبوتات “تيتان” تجعل الزراعة أكثر استدامة.. فما قصتها؟

يعتمد معظم المزارعون في كافة أنجاء العالم على مبيدات الأعشاب الملوثة للبيئة،  للتخلص من الأعشاب الضارة التي تخنق المحاصيل وتدمر الغلة.

لا يوجد أمام المزارعين سوى خيارين لحماية المحاصيل، إما المبيدات التي تلوث البيئة وتضر بصحة الإنسان، أو توظيف المزيد منعدد كبير من العمال لاستئصال الأعشاب الضارة يدويًا.

كلا الخيارين أصبحا أقل قابلية للاستمرار، وكلاهما يزيد من الأعباء على المزارع في ظل ظروف اقتصادية صعبة وإنتاجية تأثرت بسبب تغير المناخ.

ففي حين يسعى المزراعون في جميع أنحاء العالم إلى التخلص من مشكلة مبيدات الأعشاب، يأتي نقص العمالة على نطاق واسع قد أليضر بالقطاع الزراعي بشكل خاص.

لمعالجة هذه الصعوبات، طورت شركة Farm Wise الناشئة روبوتات مستقلة لإزالة الأعشاب الضارة باستخدام الذكاء الاصطناعي، حيث تعمل على قطع الأعشاب الضارة مع ترك المحاصيل دون مساس، وبذلك تمنح المزارعين خيارا ثالثا.

اقرأ أيضًا.. الولايات المتحدة تخصص مليار دولار لتعزيز الزراعة الذكية مناخيًا

روبوتات تيتان وفولكان

يطلق على أول روبوت للشركة اسم تيتان، ويستخدم الرؤية الآلية لتمييز الأعشاب الضارة من المحاصيل مثل  الخضر الورقية والقرنبيط والخرشوف والطماطم، ثم قص الأعشاب الضارة بدقة أقل من بوصة.

على مدى السنوات القليلة الماضية، كان حوالي 15 روبوت ماركة تيتان يجوبون حقول 30 مزرعة كبيرة في كاليفورنيا وأريزونا ويقومون إزالة الأعشاب الضارة أثناء توجيههم بواسطة جهاز iPad.

في الشهر الماضي، كشفت الشركة النقاب عن أحدث روبوت لها، فولكان، وهو أكثر خفة في الوزن من تيتان ويتم سحبه بواسطة جرار.

يقولسبستيان بوير أحد مؤسسي الشركة: “لدينا عدد متزايد من السكان، ولا يمكننا توسيع الأراضي وزيادة  المياه، لذلك نحن بحاجة إلى زيادة كفاءة الصناعة الزراعية بشكل كبير”.

ويضيف: “أعتقد أن الذكاء الاصطناعي والبيانات سيكونان لاعبين رئيسيين في تلك الرحلة.”.

جاء بوير إلى معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في عام 2014 وحصل على درجة الماجستير في التكنولوجيا بالإضافة إلى الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر على مدار العامين التاليين.

يقول بوير: “ما برز هو الشغف الذي كان لدى زملائي في الفصل، الدافع والشغف الذي كان لديهم لتغيير العالم”.

كجزء من عمله في الدراسات العليا، بحث بوير في تقنيات التعلم الآلي والرؤية الآلية، وسرعان ما بدأ في استكشاف طرق لتطبيق هذه التقنيات على المشكلات البيئية.

حصل على مبلغ صغير من التمويل من MIT Sandbox لمواصلة تطوير الفكرة.

بعد التخرج، بدأ هو والمؤسس المشارك ل Farm Wise توماس بالوماريس، خريج جامعة ستانفورد، في الذهاب إلى أسواق المزارعين في فرنسا، والتجول فيها للتعرف على مشكلات صغار المزارعين.

يقول بوير: “لقد أدركنا أن الزراعة تساهم بشكل كبير في كل من الانبعاثات، وعلى نطاق أوسع، في التأثير السلبي للأنشطة البشرية على البيئة”.

من خلال محادثاتهم، تعلم المؤسسون أن مبيدات الأعشاب أصبحت أقل فعالية مع تطوير الأعشاب الضارة للمقاومة الوراثية.

كان البديل الوحيد المطروح هو توظيف المزيد من العمال، الأمر الذي أصبح في حد ذاته أكثر صعوبة بالنسبة للمزارعين.

يقول بوير: “العمل ضيق للغاية، والانحناء وإزالة الأعشاب الضارة لمدة 10 ساعات في اليوم هو أحد أصعب الوظائف هناك”.

يتابع: “المعروض من العمالة يتقلص إن لم يكن ينهار في الولايات المتحدة، وهي أزمة عالمية أيضا. وهذا له آثار بيئية حقيقية بسبب المقايضة [بين العمالة ومبيدات الأعشاب]”.

المشكلة حادة بشكل خاص بالنسبة لمزارعي المحاصيل المتخصصة ، بما في ذلك العديد من الفواكه والخضروات والمكسرات ، التي تنمو في مزارع أصغر من مزارع الذرة وفول الصويا ويتطلب كل منها ممارسات زراعة مختلفة قليلاً ، مما يحد من فعالية العديد من الحلول التقنية والكيميائية.

يقول بوير: “لا نحصد الذرة يدويًا اليوم ، لكننا ما زلنا نحصد الخس والمكسرات والتفاح باليد”.

صنع تيتان وفولكان بالأساس لمساعدة العاملين الميدانيين في زراعة المحاصيل والمحافظة عليها.

يقوم العامل بتوجيهها باستخدام جهاز iPad، ويمشي بجانب الجهاز ويتفقد التقدم.

يتم تشغيل كل من تيتان وفولكان بواسطة ذكاء اصطناعي يوجه مئات الشفرات الصغيرة لاقتطاع الأعشاب الضارة حول كل محصول.

يتم التحكم في فولكان مباشرة من كابينة الجرار، حيث يمتلك المشغل واجهة شاشة تعمل باللمس كالموجودة في سيارات تسلا الكهربائية.

تأمل FarmWise أن البيانات التي تجمعها يمكن استخدامها لأكثر من مجرد إزالة الأعشاب الضارة في المستقبل القريب.

يقول بوير: “كل شيء يتعلق بالدقة، سوف نفهم بشكل أفضل ما يحتاجه المصنع ونتخذ قرارات أكثر ذكاءً لكل منها. سيقودنا ذلك إلى نقطة مهمة حيث يمكننا أن ننتج طعامًا أكثر مما ننتجه اليوم، باستخدام نفس المساحة من الأرض، ومياه أقل بكثير، وتقريباً بدون مواد كيميائية، وأسمدة أقل بكثير، هذه هي مهمتنا”.

اقرأ أيضًا.. باحثون: يمكن خفض انبعاثات الكربون من قطاع الأسمدة بنسبة 80٪ في 2050

التخلص من تحديات الزراعة

أخبر أحد العملاء بوير مؤخرا أنه بدون تيتان، سيتعين عليه إعادة جميع محاصيله العضوية إلى التقليدية لأنه لم يتمكن من العثور على عدد كاف من العمال.

يقول بوير: “هذا يحدث مع الكثير من العملاء، ليس لديهم خيار سوى الاعتماد على مبيدات الأعشاب، تبقى الفدادين عضوية بسبب منتجنا، والمزارع التقليدية تقلل من استخدامها لمبيدات الأعشاب”.

تقوم FarmWise الآن بتوسيع قاعدة بياناتها لدعم إزالة الأعشاب الضارة من 6 إلى 12 محصولا جديدا كل عام، ويقول بوير إن إضافة محاصيل جديدة أصبحت أسهل داخل نظام الشركة.

سيبدأ نشر روبوتات الشركة الجديدة في وقت لاحق من هذا العام.

على الرغم من أن روبوتات تيتان الضخمة هي واجهة الشركة اليوم، إلا أن المؤسسين يأملون في الاستفادة من البيانات التي جمعوها لزيادة تحسين العمليات الزراعية.

يقول بوير: ” تتمثل مهمة الشركة في تحويل الذكاء الاصطناعي إلى أداة موثوقة ويمكن الاعتماد عليها مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الموجود الآن في صناعة الزراعة”.