Progetti

E.T. Complex

Piattaforma Digital Eco Twin avanzata per la Carbon Neutrality a Km Zero dei sistemi complessi

Finanziamento: IFAB call for projects

Tecnologia abilitante: Advanced Modeling and Simulation, Big Data Analytics, Cloud Computing, Geographic Information Systems (GIS), Machine Learning, Multi-sensor control units

Obiettivi di sviluppo sostenibile

Il progetto E.T. CompleX intende sviluppare una piattaforma Digital Twin avanzata a partire dal sistema urbano rappresentato dagli edifici del Tecnopolo CNR di Bologna e dalle sue aree verdi. L’obiettivo principale è raggiungere la “carbon neutrality a km zero” all’interno di quel sistema, analizzando le emissioni di CO2 generate dalle attività antropiche – produzione di rifiuti, consumi energetici e mobilità – e stimando la quantità di alberi necessari per compensare tali emissioni. La piattaforma ambisce a diventare un modello applicabile ad altri sistemi urbani di analoga complessità, come ospedali, aree portuali, campus, ecc, integrando innovazione digitale e analisi predittiva per promuovere la sostenibilità nelle aree urbane.

Obiettivi

Raggiungere la “Carbon Neutrality a km zero”, quantificando le emissioni di CO2 del sistema analizzato e determinando quanti alberi sono necessari per assorbire tali emissioni.
Monitorare lo stato di salute del verde urbano attraverso un gemello digitale, alimentato da sensori, in grado di stimare la CO2 assorbita dalle piante.
Pianificare gli interventi per la messa in sicurezza e/o sostituzione di piante grazie a un sistema predittivo.
Suggerire soluzioni più sostenibili ed efficienti di mobilità e consumo energetico a partire dall’analisi dei dati, contribuendo anche a monte alla riduzione complessiva delle emissioni di CO2.

Sfida iniziale

Le città moderne sono al centro di complesse sfide ambientali, con la necessità urgente di ridurre le emissioni di CO2 e promuovere uno sviluppo sostenibile. La gestione efficiente della mobilità urbana, dei rifiuti e dei consumi energetici rappresenta un obiettivo cruciale per raggiungere la carbon neutrality a livello locale. A questo si deve aggiungere un uso sempre più consapevole e intelligente del verde urbano, in quanto attore fondamentale nell’assorbimento di CO2. Ogni ettaro di verde urbano in Italia assorbe 4,2 tonnellate di CO2 all’anno; con il 9,3% del territorio italiano coperto da verde urbano si assorbono circa 12 milioni di tonnellate di CO2 annualmente, e questo contributo potrebbe aumentare con politiche che valorizzino l’infrastruttura ecologica.

Soluzione

Attraverso un processo in 4 step, E.T. Complex costruisce un digital twin che integra dati in tempo reale e sistemi predittivi. Il digital twin sarà consultabile in cloud sotto forma di rappresentazione virtuale dettagliata (mappa) e consentirà di monitorare in tempo reale e di simulare interventi per la riduzione delle emissioni di CO2, valutando l’impatto ambientale delle azioni urbane e determinando la quantità di alberi necessari per raggiungere una completa neutralità carbonica.

Fase 1. Raccolta e Integrazione dei Dati

Raccolta dati del sistema complesso su mobilità, rifiuti, consumi energetici e installazione di sensori avanzati per raccogliere lo stato di salute e altri parametri vitali degli alberi appartenenti all’area di verde urbano.
Centralizzazione e integrazione dei dati raccolti in un sistema.

Fase 2. Analisi e Creazione dei Gemelli Digitali

Utilizzo di algoritmi di machine learning per analizzare i dati e identificare pattern e tendenze.
Sviluppo di gemelli digitali predittivi per il sistema complesso e l’area verde, considerando anche le emissioni di CO2 e il contributo degli alberi.

Fase 3. Modellazione e Simulazione

Creazione di un modello predittivo per stimare la quantità di alberi necessari per compensare le emissioni di CO2 generate dal sistema complesso.

Fase 4. Implementazione e Monitoraggio

Implementazione dei gemelli digitali nella piattaforma digital twin, consentendo l’accesso e l’interazione con i dati e le simulazioni.
Monitoraggio costante delle prestazioni e dei risultati ottenuti, aggiornando e ottimizzando i modelli in base ai nuovi dati raccolti.

Benefici

E.T. CompleX offre un modello replicabile per città, ospedali, e aree portuali, promuovendo una gestione più sostenibile e intelligente degli spazi urbani. La piattaforma permetterà agli stakeholder di prendere decisioni basate su dati affidabili, ottimizzando le risorse e migliorando la qualità della vita urbana. Inoltre, contribuirà significativamente alla lotta contro il cambiamento climatico, promuovendo la salute e la sostenibilità del verde urbano attraverso un monitoraggio accurato e strategie di gestione proattive. Infine, il successo di E.T. CompleX potrà ispirare ulteriori innovazioni e applicazioni tecnologiche per un futuro urbano sostenibile.

Il ruolo di IFAB

IFAB ha partecipato al progetto in qualità di ente finanziatore, selezionandolo nell’ambito delle proprie linee di investimento in ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico. Il contributo di IFAB si è concretizzato nel riconoscere il valore scientifico e applicativo del progetto e nel sostenerlo economicamente, rendendo possibile lo sviluppo delle attività di ricerca condotte dai partner tecnici. Una partecipazione che conferma la missione di IFAB come acceleratore di iniziative ad alto impatto per il territorio e il sistema produttivo.