Kokonaisvaltaiset ratkaisut vertikaaliin sisäviljelyyn
Sovellusraportti
Miten 8 miljardia ihmistä voidaan (osittain) ruokkia
Urban Crop Solutions ja PLNT lyhentävät sisäviljelyllä toimitusketjuja.
Marraskuun 15. päivänä 2022 oli tullut aika: Maailman väkiluku oli ylittänyt virallisesti 8 miljardin rajan, ja suuntaus oli nouseva. Ihmiskunnan ruokkiminen on jatkuvasti kasvava haaste. Se on myös haaste, johon innovatiiviset yritykset tarttuvat yhä useammin. Urban Crop Solutions, jonka pääkonttori sijaitsee Waregemissä, Belgiassa, on yksi niistä.
Näemme itsemme vertikaalisen sisäviljelyn kokonaisratkaisujen tarjoajana, sanoo Urban Crop Solutionsin perustaja ja CTO Maarten Vandecruys. Tämä tarkoittaa yksityiskohtaisesti sitä, että Urban Crop Solutions ei tarjoa ainoastaan teknisiä laitteistoja ja ohjelmistoja kasvien optimoituun viljelyyn, vaan se määrittää omassa tutkimuskeskuksessaan myös kaikki kasvien kasvuun vaikuttavat parametrit: lämpötila, valo-olosuhteet, kastelu ja lannoitus. Jotta kasvien viljely olisi optimaalista, yksilölliset vaatimukset täytyy määrittää ja täyttää tarkasti.
Vain viisi prosenttia tavanomaisesta vedenkulutuksesta
Jos tämä toteutuu, sisäviljelyä voidaan harjoittaa äärimmäisen tehokkaasti. Kasveja voidaan kasvattaa vedenkulutuksella, joka vastaa viittä prosenttia tavanomaisessa kasvinviljelyssä käytettävästä vedestä. Kasvit voidaan myös tuottaa lähellä loppukuluttajaa, mikä vähentää edelleen ympäristökuormitusta. Sisäviljely on mahdollista lisäksi ilman torjunta-aineita, mikä nostaa huomattavasti tuotteen ravintoarvoa, Vandecruys kertoo.
Kuva 1: Urban Crop Solutions tekee omissa laboratorioissaan kasvitutkimusta nykyhetkeä ja tulevaisuutta varten. Kuva 2: Urban Crop Solutionsin tutkijat määrittävät optimaaliset parametrit kasvien tehokkaalle viljelylle.
Sisäviljely skaalautuva kolmessa ulottuvuudessa
Urban Crop Solutions tarjoaa ModuleX:llä tehokkaaseen sisäviljelyyn tarvittavan teknisen laitteiston.
ModuleX on vertikaalin sisäviljelyratkaisumme tämänhetkinen kehitysaste, Vandecruys mainitsee.
Perusperiaate: Kasveja liikutetaan kahdessa tasossa sijaitsevissa kuljetuspenkeissä karusellijärjestelmän avulla LED-valaistuksen ja kastelujärjestelmän alla. Yhteensä 64 tällaista penkkiä tarjoaa tilaa kasveille, joiden kasvukorkeus on jopa 26 senttimetriä. Konseptimallia voidaan skaalata kaikissa kolmessa ulottuvuudessa tarpeen mukaan.
Jokainen yksikkö pysyy itsessään suljettuna järjestelmänä, Urban Crop Solutionsin perustaja lisää. Tämä tarjoaa sen edun, että esimerkiksi tuholaistapauksissa vain yksi yksikkö täytyy käsitellä. Tämä ei vaikuta muihin kasveihin, ja satotappiot jäävät huomattavasti pienemmiksi.
Korkealaatuisia yrttejä ja salaatteja Antwerpeniin
Yksi yritys, joka soveltaa Urban Crop Solutionsin konseptimallia menestyksekkäästi käytännössä, on PLNT. Perustajajäsenen Hans Snijderin kanssa työskentelevä tiimi toimittaa paikallisille kuluttajille tuoreita salaatteja ja yrttejä Antwerpenin satamassa sijaitsevasta toimipisteestään. Sitoudumme tuottamaan ja kuljettamaan tuotteemme mahdollisimman korkealaatuisella ja kestävällä tavalla, Snijder kertoo.
Asiakkaat: Täsmälleen samat arvot jakavat Antwerpenin kotitaloudet ja ravintolat. PLNT voi toimittaa yksityishenkilöille tuoreita, vaihtuvia salaattilajikkeita tilausmallin mukaan, ja se tuottaa myös ravintoloille yksilöllisten tarpeiden mukaisesti. Kasvit valitaan ja viljellään yleensä läheisessä yhteistyössä ravintolan keittiömestarin kanssa. PLNT kasvattaa ModuleX:ssä kaikkiaan noin 35 erilaista kasvilajia tilaajilleen.
Tuotetaan vain sitä, mille on sillä hetkellä kysyntää
Laadun lisäksi myös määrä on meille ratkaiseva. Nollahävikkifilosofiamme kattaa tietysti myös sadon. Tuotamme vain sen määrän, jonka tiedämme kattavan senhetkisen kysynnän, emmekä ylitä sitä. PLNT:llä on tällä hetkellä käytössä ModuleX.
Urban Crop Solutions -ratkaisun valintaan vaikutti useita tekijöitä, Snijder kertoo. Ensinnäkin vertikaalinen skaalautuvuus on meille etu täällä Antwerpenissä, koska Antwerpenissä on hyvin vähän tilaa, joka on siten kallista. Toiseksi ratkaisun helppo käsiteltävyys ja korkea laatu tekivät meihin vaikutuksen.
Sisäviljely, skaalautuva kolmessa ulottuvuudessa: mahdollistaja Urban Crop Solutionsin ModuleX.
Laadun tarjoamaa lisäarvoa yksityiskohtia myöten
Jotta ModuleX:n laatu saataisiin kehitettyä vahvistetulle tasolle, Urban Crop Solutions perustaa myös yksittäisten komponenttien valinnan maksimaaliseen laatuun ja luotettavuuteen, kuten projektipäällikkö Pieter-Jan Devos vahvistaa:
Valitsemme jokaisen yksittäisen komponentin itse, jotta voimme tarjota asiakkaillemme maksimaalista lisäarvoa kokonaisratkaisullamme. Sama koskee anturijärjestelmää, jonka laatu vaikuttaa suoraan kasvien laatuun ja siten myös toimijan satoon ja sisäviljelyn kannattavuuteen.
Anturijärjestelmä takaa prosessin laadun
Anturijärjestelmä valvoo yhteensä viittä kriittistä kohtaa, jotta vertikaalin sisäviljelyjärjestelmän tehokas ja luotettava toiminta voidaan taata. Induktiivinen anturi tunnistaa, onko ModuleX:n ovi avattu tai suljettu.
Automaattiohjelman ei luonnollisestikaan pitäisi olla käynnissä niin kauan kuin ovi on auki, esimerkiksi kasvien korjaamiseksi tai uusien taimien sijoittamiseksi penkkeihin, Devos sanoo. Anturijärjestelmä valvoo itse penkkien asentoa. Jos penkki ei ole enää oikein paikoillaan kuljetusjärjestelmässä, kasvit ja koko järjestelmä voivat vahingoittua, joten on tärkeää varmistaa, että karuselli toimii moitteettomasti.
Kasvien laatuun vaikuttavat tekijät: veden määrä ja lämpötila
Virtausmittari mittaa veden virtauksen, jotta voidaan varmistaa kasvien suunnitelmallinen kastelu. Tällä tavoin voimme myös määrittää, toimiiko pumppu asianmukaisesti vai tarvitaanko huoltoa, Devos selittää. Koska myös veden lämpötila vaikuttaa kasvuun ja laatuun, sitä valvotaan jatkuvasti lämpötila-anturilla. Tasoanturi mittaa myös säiliön vedenpinnan korkeutta.
Minimoimme veden kulutuksen kierrättämällä. Meidän täytyy tietenkin silti varmistaa, että vettä on aina riittävästi, jotta kasvit eivät pääse kuivumaan.
ifm oli tietoinen päätös
Teimme hyvin tietoisen päätöksen valitessamme ifm:n anturijärjestelmän toimittajaksi. Anturit ovat osoittautuneet intensiivisissä testeissä luotettaviksi, eikä meillä ole tähän mennessä ollut koskaan yhtään vikaa. Jos kuitenkin joskus joudumme tilanteeseen, jossa asiakkaan järjestelmässä täytyy vaihtaa anturi, tiedämme, että saamme varaosat hyvin nopeasti. Eikä vain täällä Belgiassa, vaan kaikkialla maailmassa. Tämä erinomainen palvelu teki meihin vaikutuksen tuotteen laadun lisäksi.
Kuva 1: Kestävä kehitys kokonaiskonseptina: Antwerpeniläinen yritys PLNT tuottaa kuluneissa merikonteissa aina vain sellaisia määriä, jotka kattavat paikallisen kysynnän. Kuva 2: ifm:n induktiiviset anturit takaavat turvalliset ja luotettavat kuljetusprosessit ModuleX:ssä. Kuva 3: Täyttötasoa, lämpötilaa ja virtausnopeutta kolmea tekijää, jotka määräävät kasvien laadun valvotaan ifm:n antureilla.
Onko vertikaaliviljely maataloussektorin tulevaisuus?
Sisäviljelyssä kasvatettujen kasvien tuotelaatu on kohdallaan tämän osoittaa PLNT:n tarjonnan suosio. Yritys haluaa laajentua ja tuoda paikallisesti tuotettuja laatutuotteita saataville myös muihin kaupunkikeskuksiin. Hans Snijder antaa arvionsa tilanteesta: Sisäviljely on yleisesti ottaen vasta alussa.
Näemme itsemme pioneereina tämä rooli sopii meille hyvin. Ja vaikka tämä tekniikka jatkaisi kehittymistään, en usko, että sisäviljely korvaa perinteistä maataloutta lähiaikoina. Se ei ole vielä tarpeeksi tehokasta siihen. Ilmasto on vielä riittävän hyvä ainakin meidän leveysasteillamme, jotta satojen onnistuminen ja peruskysynnän tyydyttäminen voidaan varmistaa perinteisillä menetelmillä.
Maarten Vandecruys näkee asian samalla tavalla: Sisäviljelyllä on toisaalta keskeinen merkitys toimitusketjujen lyhentämisessä ja terveellisen ja ravitsevan ruoan paikallisessa tuottamisessa maailmanlaajuisesta kehityksestä riippumattomasti. Tarvitsemme samaan aikaan edelleen myös perinteistä maataloussektoria kattamaan elintarvikkeiden kasvavan kysynnän. Sisäviljelyllä voi olla tässä yhteydessä merkitystä taimien kasvattamisessa, jotka voidaan sen jälkeen istuttaa pellolle. Varmistaaksemme, että kasvit tuottavat hyvän sadon myös yhä stressaavammissa ilmasto-olosuhteissa, yhdistämme Urban Crop Solutions -yrityksessä osaamisemme ulkoviljelyyn tarkoitettujen kestävämpien kasvityyppien tutkimukseen ja kehittämiseen.
Yhteenveto
ifm-anturit edistävät tehokkaita ja taloudellisia sisäviljelyratkaisuja luotettavuudella ja laadulla.
Ne osoittavat vahvuutensa kestävässä lähituotannossa, mutta tulevaisuudessa niillä voi olla tärkeä rooli myös taimien kasvatuksessa perinteistä ulkoviljelyä varten ja siten myös maapallon väestön ravinnon turvaamisessa.