Afgelopen maand is in Agrotopia een hybride vertical farmsysteem in gebruik genomen. Onderzoekers Emmy Dhooghe en Kathy Steppe, beiden verbonden aan de vakgroep Plant en Gewas van de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen aan de Universiteit Gent en leden van de leerstoel Agrotopia, zien veel potentieel in vertical farming.
Terwijl het onderzoek zich oorspronkelijk richtte op theoretische modellen en experimenten op kleinere schaal, biedt Agrotopia nu de kans om deze bevindingen op praktijkschaal te testen. Dit maakt het mogelijk om innovaties zoals efficiënter gebruik van energie en water, optimalisatie van plantgroei, en het sturen op nutritionele inhoudsstoffen, sneller in te voeren in de moderne glastuinbouw.
Hybride vertical farmsysteem in Agrotopia, geopend in september
Emmy en Kathy delen bij Inagro hun visie op hoe vertical farming verder kan evolueren en welke rol onderzoek, technologie en AI hierbij kunnen spelen. Een van de vragen die ze voorgelegd krijgen is:
We zien de laatste tijd veel faillissementen van vertical farming bedrijven, en ook veel vragen rond duurzaamheid (elektriciteitskosten, CO2-voetafdruk). Wat zijn de grote uitdagingen van vertical farming waarop ingezet moet worden?
Kathy Steppe: "We moeten ons ervan bewust zijn dat de glastuinbouw een voetafdruk heeft en dat het economisch aspect altijd moet worden meegenomen. Daarom richt het onderzoek zich op nieuwe methoden om de teelt efficiënter te maken. We verkennen hybride productiesystemen waarin we op meerdere lagen telen, terwijl we nog steeds optimaal gebruik proberen te maken van (gratis) natuurlijk zonlicht, zoals in de nieuwe verticalfarmingtoren van Agrotopia. We maken hierbij gebruik van geavanceerde 3D modellen en real-time sensormetingen, waarmee we, via simulaties in een virtuele omgeving, de groei en kwaliteit van planten kunnen voorspellen. Deze inzichten zullen dan later in de praktijk verder verfijnd worden en leiden tot nieuwe sturingen om nog efficiënter te telen. Door samen te werken binnen de Agrotopia leerstoel kunnen we onze bevindingen sneller in de praktijk testen en zo een snellere transitie in de glastuinbouw realiseren."
Emmy Dhooghe: "We moeten ons richten op gewassen met korte teeltcycli die een economische meerwaarde bieden, zoals nicheproducten die een aanvulling kunnen zijn op de bestaande glastuinbouw. Daarbij hoeven we ons niet te beperken tot gewassen voor de voedingsindustrie; er zijn ook planten die belangrijk zijn voor medisch onderzoek, zoals vinblastine uit roze maagdenpalm (Catharanthus roseus) in anti-kankeronderzoek. Er liggen nog veel kansen in de veredeling van nieuwe rassen die geoptimaliseerd moeten worden voor groei in vertical farms, waar alles nauwkeurig kan worden gecontroleerd. Traditioneel werd er veredeld op wisselende omgevingen, maar in een vertical farm is dat veel minder noodzakelijk."
Kathy Steppe: "We zijn ervan overtuigd dat verdere besparingen mogelijk zijn door de efficiëntie te verhogen en de plant centraal te stellen. Dit willen we realiseren door meer aandacht te besteden aan de behoeften van de plant zelf in plaats van enkel het klimaat te reguleren. Zo kunnen we water, warmte, licht en CO2 nauwkeurig afstemmen op wat de plant nodig heeft door te meten en te modelleren, zoals we beogen in onze innovatieve projecten Cross-talk (FWO-SBO) en DigiKas (VLAIO LA-traject). Vertical farms, als volledig gecontroleerde teeltomgevingen, bieden daarnaast de mogelijkheid om te worden geïntegreerd met andere sectoren of gebouwen. Naast belichting is klimaatbeheersing een belangrijke kostenpost. Door bijvoorbeeld de afgevoerde warmte te gebruiken voor het verwarmen van gebouwen, kunnen we dubbele voordelen behalen."
Emmy Dhooghe: "We moeten vertical farming dus zien als een onderdeel binnen een groter systeem. Dit is een transitie die ook al binnen het onderzoek is ingezet. In het FWO-SBO project Cross-talk wordt wetenschappelijke kennis gebundeld in een 3D-model waarin plant en groeiomgeving continu met elkaar interageren. We leren hoe en hoeveel de plant kan groeien als directe respons op zijn microklimaat. Zo blijft het belangrijk dat we alle interacties met de omgeving blijven bestuderen en meenemen."
Kathy Steppe: "Een goede teler blijft ook cruciaal, dus die mogen we niet uit het oog verliezen. Integendeel, ons doel moet ook zijn om die te voorzien van de tools om nieuwe digitale technieken toe te passen. We moeten eerst de stap zetten naar beslissingsondersteuning voor we automatisch zullen kunnen telen."
Emmy Dhooghe: "We blijven ook geloven dat in het onderzoek de expertise over telen die aanwezig is binnen de Agrotopia leerstoel cruciaal zal blijven om mee het fundamenteel onderzoek te versnellen. Dit is ook de kerngedachte achter de leerstoel Agrotopia, de combinatie van basisonderzoek met praktijkkennis."
Bron: Inagro