Οι κακές και ακατάλληλες συνθήκες μεταφοράς και αποθήκευσης των τροφίμων είναι κανόνας σύμφωνα με τα αποτελέσματα μελέτης μέσω ψηφιακών διδύμων – εικονικών αναπαραστάσεων της αλυσίδας εφοδιασμού
Η σπατάλη τροφίμων είναι τεράστιο πρόβλημα, αφού περίπου το ένα τρίτο όλων των τροφίμων παγκοσμίως καταλήγουν στον κάδο απορριμμάτων αντί για το πιάτο μας. Με τη βοήθεια ψηφιακών διδύμων, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Empa και Stellenbosch στοχεύουν να ανατρέψουν αυτη την εικόνα. Όπως για παράδειγμα στην περίπτωση των εσπεριδοειδών, κατά μήκος των αλυσίδων παραγωγής και εφοδιασμού: τα υγροθερμικά δεδομένα μέτρησης που απαιτούνται για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής των πορτοκαλιών, θα ήταν πραγματικά διαθέσιμα, και μέχρι στιγμής, έχουν υποεκτιμηθεί, όπως γράφουν οι ερευνητές σε μια πρόσφατη μελέτη στο περιοδικό Nature Food.
Τι είναι όμως ένα ψηφιακό δίδυμο; Είναι η εικονική αναπαράσταση ενός αντικειμένου, ενός συστήματος ή μιας διαδικασίας. Προϋποθέτει το φυσικό αντικείμενο, το ψηφιακό αντίγραφο και τη μεταξύ τους σύνδεση. Τα ψηφιακά δίδυμα χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μοντελοποίηση πολύπλοκων συστημάτων, στα οποία είναι δύσκολο να προβλεφθούν με ακρίβεια τα αποτελέσματά τους.
Ένας λόγος που οδηγεί στην σπατάλη τροφίμων, είναι οι δυσμενείς συνθήκες αποθήκευσης κατά μήκος των αλυσίδων παραγωγής και εφοδιασμού, συμπεριλαμβανομένης της κακής αποθήκευσης στο σπίτι. Ερευνητές στο εργαστήριο Βιομιμητικών Μεμβρανών και Κλωστοϋφαντουργίας της Empa στο St. Gallen εργάζονται εδώ και αρκετό καιρό σε ψηφιακές λύσεις που θα μπορούσαν να μειώσουν αυτή τη σπατάλη τροφίμων και έχουν πλέον αναπτύξει ψηφιακά δίδυμα εσπεριδοειδών.
Οι 17 στόχοι βιώσιμης ανάπτυξης του θεματολογίου των Ηνωμένων Εθνών για το 2030 περιλαμβάνουν την επισιτιστική ασφάλεια και τη βιώσιμη γεωργία. Ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας (FAO) θεωρεί επίσης βιώσιμες ψηφιακές λύσεις και καινοτομίες ως μέσο επίτευξης αυτών των στόχων.
Αξιολογώντας μαθηματικά τις φυσικές διαδικασίες, η ομάδα ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσει τα σύνολα των ψηφιακών πληροφοριών από τα εικονικά αντίγραφα των εσπεριδοειδών, ώστε να παρακολουθεί κρίσιμες ιδιότητες του καρπού με την πάροδο του χρόνου, αποκαλύπτοντας έτσι και προβλέποντας ακόμη και ποιοτικές απώλειες και προβλήματα μάρκετινγκ. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές παρακολούθησαν την ανάπτυξη της θερμοκρασίας σε 47 φορτία εμπορευματοκιβωτίων εσπεριδοειδών σε ολόκληρη τη διαδρομή μεταφοράς και χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών για να καθορίσουν την πιθανότητα αντίστοιχης βλάβης, όπως αποσύνθεση, απώλεια υγρασίας, ψυχρή βλάβη, μούχλα ή επιθυμητές αλλαγές όπως τη θνησιμότητα των προνυμφών μύγας φρούτων, στα ψηφιακά δίδυμα.
Το αποτέλεσμα ήταν ένα ευρύ φάσμα συνθηκών μεταφοράς και αντίστοιχων απωλειών ποιότητας. “Στη μελέτη μας, οι μισές από όλες τις αποστολές ήταν εκτός των βέλτιστων συνθηκών μεταφοράς”, λέει ο Defraeye. Οι συνέπειες: αποσύνθεση, ψυχρή ζημιά, χαλασμένα αγαθά. Στο τέλος του ταξιδιού τους 30 ημερών, μερικά από τα υπόλοιπα εσπεριδοειδή είχαν διάρκεια ζωής μόνο λίγων ημερών.
Χρησιμοποιώντας ψηφιακά δίδυμα, η ομάδα ήταν πλέον σε θέση να καθορίσει βέλτιστες συνθήκες στις οποίες οι σχετικοί κίνδυνοι όπως η προσβολή από μύγες, τα οπτικά ελαττώματα και οι κρύες βλάβες σταθμίζονται μεταξύ τους.
