Impianto idroponico ad energia solare Domenico Fabbri domenico.fabbri@icfontanileanagnino.gov.it

1. Evento organizzato da
Istituto Italiano di Project Management®
Impianto idroponico ad energia solare
Domenico Fabbri
domenico.fabbri@icfontanileanagnino.gov.it

2. I.C. Fontanile Anagnino
A.S. 2015 -16
Classi 3B, 3D e 3E

3. IC Fontanile Anagnino - Roma
Idea
Abbiamo deciso di partecipare all’energy contest “Enel PlayEnergy 2016” per
scoprire l’energia e le sue applicazioni per un futuro più partecipato e
sostenibile e mettere in pratica quanto studiato in classe. Per la prova
Progetto abbiamo scelto lo scenario ”Mondo”. Ci siamo confrontati sull’uso
che facciamo delle risorse, in particolare l’energia elettrica e l’acqua e sui
modi per non sprecarle e per renderle disponibili a tutti.
Abbiamo immaginato un piccolo villaggio africano senza energia elettrica, con
poca acqua potabile e con terreni poco fertili e abbiamo scoperto la
coltivazione idroponica che tra i tanti vantaggi ha quello di far risparmiare
acqua perché si usa solo quella necessaria ad ogni piantina e c’è un ri-circolo
continuo dell’acqua.

4. IC Fontanile Anagnino - Roma
Progetto
Abbiamo scelto di realizzare un piccolo impianto idroponico per la
coltivazione di fragole da installare nella nostra scuola, e abbiamo pensato di
utilizzare una fonte di energia naturale che può anche essere sfruttata in posti
dove non c’è energia elettrica, l’energia solare attraverso un pannello
fotovoltaico.
Quindi questo impianto risparmia acqua, usa energia solare e può essere
realizzato in posti dove i terreni non sono fertili (sabbia, roccia) o sono
inquinati. Inoltre può offrire posti di lavoro e cibo!
Il progetto è stato inserito nella programmazione didattica annuale e ha
condiviso obiettivi formativi e di apprendimento.

5. IC Fontanile Anagnino - Roma
Obiettivi di apprendimento
Mettere in pratica quanto studiato a scuola sull’elettricità, le energie
rinnovabili e la coltivazione delle piante;
Approfondire il tema della coltivazione idroponica che si sta diffondendo
anche nelle nostre città;
Progettare un sistema per risparmiare acqua;
Capire quanto questo piccolo esempio si può replicare per rispondere alle
esigenze energetiche nel terzo mondo.
Tali obiettivi sono stati funzionali anche per il progetto : “Economia Bene
Comune”, grazie al quale sono stati approfonditi temi quali il divario tra ricchi
e poveri, il rispetto dell’ambiente, l’impatto sociale delle attività umane.

6. IC Fontanile Anagnino - Roma
Obiettivi formativi
Lasciare il desiderio di approfondire l’argomento anche alla fine del progetto
(learning to learn)
Essere capaci di gioire di un lavoro ben fatto (Cultural awareness and
expression)
Avere sperimentato il gusto del «fare artistico» ed il vantaggio di cooperare
con i compagni (Social and civic competences)

7. IC Fontanile Anagnino - Roma
Stakeholder
Dall’analisi del contesto sono emersi i punti di forza e di debolezza, le
opportunità, i rischi e gli stakeholder principali.
Lo Sponsor è stato l’Istituto stesso nella persona del Dirigente Scolastico che
ha approvato il progetto e lo ha finanziato;
Il PM ha coinciso col docente di Tecnologia che ha proposto il progetto e lo ha
gestito in tutte le sue articolazioni;
Nel Team di progetto sono rientrati alcuni alunni che si sono particolarmente
coinvolti e hanno partecipato alla pianificazione e al controllo del progetto;
Oltre al Committente principale, ovvero Enel, altri Clienti sono state le
Famiglie; I Fornitori sono stati vari, da quelli di strumentazione ad hoc a
Organizzazioni no profit operanti nel terzo mondo sino a genitori e artigiani
che hanno fornito a titolo gratuito attrezzature e know how.

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Criticità
Un progetto da realizzarsi a scuola deve necessariamente minimizzare la
possibilità di eventi rischiosi in primo luogo riguardo alla sicurezza e poi
riguardo ai costi, ai tempi e alla qualità dei deliverable. Alcune criticità le
abbiamo avute nella predisposizione della soluzione per l’irrigazione che
deve tenere conto dei valori specifici di concentrazione dei sali minerali per il
tipo di pianta. In particolare alcune piantine presentavano il bordo delle foglie
marrone dovuto probabilmente a una mancanza di calcio e potassio.
Le caratteristiche teoriche della pompa (prevalenza) non erano rispettate in
quanto il primo modello preso non riusciva a portare l’acqua ai 2 m di altezza
necessari anche senza tubicini.
Il recupero dell’acqua non era buono inizialmente, circa il 60%.

9. IC Fontanile Anagnino - Roma
Le soluzioni alle criticità
Per abbassare l’acidità della soluzione fino a PH 5.5 e aggiungere calcio
abbiamo fabbricato l’acetato di calcio da aceto di vino e bicarbonato di calcio.
Abbiamo dovuto acquistare una pompa con maggiore prevalenza.
Abbiamo perfezionato il sistema di recupero dell’acqua aumentando la
sezione del tubo di raccolta e posizionando meglio le bottiglie. Abbiamo
raggiunto circa il 85%.

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Risorse
L’Istituto ha finanziato l’acquisto delle
attrezzature che servivano, mentre altri materiali
sono stati recuperati o riciclati:
Abbiamo acquistato il pannello fotovoltaico, il
regolatore di carica, il timer, la pompa a
immersione, l’interruttore galleggiante, il
misuratore di PH e EC (conducibilità elettrica) e il
concime idro-solubile;
Abbiamo recuperato la batteria, i tubi, la rete di
ferro su cui mettere le piantine, le piantine, il
fusto dell’acqua, le bottiglie di plastica che
abbiamo usato come vasetti.

11. IC Fontanile Anagnino - Roma
Costi
Con un buon recupero di materiali (batteria usata di un’auto, reti di ferro
usate per le costruzioni, canne di bambù come tubi e pali, bottiglie di plastica
come vasi, argilla per drenare) un impianto con le caratteristiche presentate
costerebbe intorno agli 80 euro, escluso l’elemento più critico in tal senso
ovvero il misuratore di PH ed EC.
Questo progetto dovrebbe essere rimodulato nel caso di un impianto
idroponico di grandezza tale da produrre un quantitativo significativo di
alimenti per un gruppo di famiglie residenti nel villaggio: una volta scelto il
tipo di coltura si dovrà dimensionare l’impianto partendo dal fabbisogno di
acqua delle piantine e quindi dalla scelta della pompa per poi selezionare il
pannello fotovoltaico e la batteria adeguati…

12. IC Fontanile Anagnino - Roma
Piano delle attività

13. IC Fontanile Anagnino - Roma
Criteri di successo
La valutazione a fine progetto ha tenuto conto del raggiungimento dei
requisiti e degli obiettivi dichiarati.
Si è rispettato il budget accordato dalla scuola e le scadenze temporali di
consegna degli elaborati e la qualità generale di quanto realizzato è stata
molto buona e ha aperto possibili scenari per estendere l’esperienza nell’anno
successivo progettando impianti che possano completare ed arricchire gli
scopi iniziali.
I ragazzi sono stati entusiasti perché hanno potuto ”toccare con mano”…

14. IC Fontanile Anagnino - Roma
Lesson learned
L’impianto può essere installato ovunque con poca spesa e una minima
formazione. Potrebbero essere predisposti dei kit da inviare nei Paesi dove c’è
scarsità di terreno, acqua e energia elettrica. L’impianto che abbiamo visto
utilizza per poco tempo al giorno l’energia e , adeguatamente dimensionato,
potrebbe alimentare anche luci a led per far studiare gli studenti la sera,
impianti di potabilizzazione dell’acqua e piccoli motori elettrici per gli usi più
diversi e altro ancora…Inoltre la sua gestione e diffusione potrebbe occupare
tante persone senza lavoro.
Dal punto di vista didattico si è sperimentata l’efficacia della didattica
laboratoriale e dei compiti di realtà.

15. IC Fontanile Anagnino - Roma
Appendice
Il progetto si è classificato primo nel concorso “Enel PlayEnergy 2016” tra
circa 200 scuole secondarie di primo grado del Lazio. Sarà premiato il 7
dicembre presso la centrale Enel di Torrevaldaliga e parteciperà alla
successiva selezione nazionale. Allo scopo di documentare il lavoro svolto è
stato realizzato un video visionabile al seguente url:
https://drive.google.com/open?id=0B7YNIY7IW6C3Tm1MaXhYMkNBTjQ
Grazie!