Nutikas põllumajandus: vertikaalne ja sisekasvatus - interjöörid põllumajandustoodete kasvatamiseks - automatiseeritud istutussüsteem

🌱🚜🤖 Põllumajandusmajandus seisab silmitsi põhimõttelise ümberkujundamisega. Sellised tehnoloogilised uuendused, nagu sise- ja vertikaalne põllumajandus, muudavad toidu tootmise viisi. Need tehnikad ei luba mitte ainult suuremat tõhusust ja jätkusuutlikkust, vaid võivad olla ka lahendus 21. sajandi pakilistele väljakutsetele, eriti seoses kasvava maailma elanikkonna dieedi osas.

🌆🌿 Linnapõllumajanduse tulevik

Sise- ja vertikaalne põllumajandus, s.o taimede kasvatamine suletud tubades ja vertikaalselt paigutatud kihtides on viimastel aastatel arenenud nišist tõsiseks sektoris. Prognooside kohaselt võib vertikaalne põllumajandusturg ulatuda 2030. aastaks kuni 24 miljardi dollarini. See kasvuprognoos rõhutab nende tehnoloogiate potentsiaali anda olulise panuse kogu maailmas toidutootmisse.

🏙️🍽️ linnastumine ja toitumisvõime ebakindlus

2050. aastaks elab umbes kaks kolmandikku maailma elanikkonnast linnapiirkondades. See areng kujutab ülemaailmse põllumajanduse jaoks suuri väljakutseid: kuidas saaksime süüa nii suurt linnarahvastikku? Vertikaalne põllumajandus võiks siin pakkuda vastust, vähendades põllumajanduspiirkondade vajadust ja lühendades tootmise ja tarbija vahelist kaugust. "Vertikaalne kasvatamine võiks pakkuda jätkusuutlikku viisi selle kasvava linnaelanike toitmiseks," ütles eksperdid.

Lahendada linnastumist ja toitumisoskust vertikaalse ja sisekasvatusega? - Sümboli pilt: xpert.digital

Linnapiirkondade kasvatamisest tingitud tarneahelate lühendamisel on arvukalt eeliseid: värsked tooted saavad peaaegu otse tootjalt tarbijale, mis mitte ainult ei suurenda kvaliteeti, vaid vähendab ka märkimisväärselt toidutootmise CO2 jalajälge. Nende kultiveerimismeetodite integreerimine kaasaegsete linnade infrastruktuuri võib luua ka linnade elukvaliteedi uue mõõtme.

Keskenduge jätkusuutlikkusele: energiatõhusus ja ressursside säilitamine

Hoolimata kõigist eelistest on energiatõhususe küsimus endiselt vertikaalse põllumajanduse jaoks suur väljakutse. Vajalike valgustus- ja kliimaseadmete kasutamine on energiamahukas. Neid energiapõhiseid kulusid saab siiski kompenseerida mitmesuguste teguritega: põllumajandusettevõtete puudumine, madalamad transpordikulud ning riknemise ja jäätmete minimeerimine aitavad kaasa asjaolule, et vertikaalne kasvatamine võib siiski olla majanduslikult kasumlik.

Praeguses energiakriisis saab vertikaalse põllumajanduse edu võtmeteguriks jätkusuutlik elektrienergia tootmine. Taastuvate energiate, näiteks päikese- või tuuleenergia kasutamine võib vähendada fossiilkütustest sõltuvust ja hoida energiavarustuse kulusid stabiilsena. Oluline roll mängib ka akutehnoloogia edenemist ja LED -tulede tõhususe parandamist. "Jätkusuutlik elektrienergia tootmine ja parem energia säilitamine on vertikaalse kasvatamise majandusliku kasumlikkuse jaoks ülioluline," ütleb tööstuse analüütikud.

🤖📈 Automatiseerimine ja digiteerimine: taimede aretamise tulevik

Kaasaegse põllumajandusmajanduse teine ​​oluline aspekt on tootmisprotsesside suurenev automatiseerimine ja digiteerimine. Automatiseeritud istutussüsteemid, mis jälgivad ja kontrollivad taimede kasvatamist, hooldust ja koristamist, võimaldavad ressursside täpset ja tõhusat kasutamist. Need süsteemid ei suuda mitte ainult optimeerida vee ja väetise tarbimist, vaid vähendada ka tööjõukulusid ja maksimeerida sissetulekut.

Kasutades tehisintellekti (AI) ja masinõpet, saavad need süsteemid andmeid pidevalt analüüsida ja oma tööparameetreid kohandada, et tagada optimaalsed kasvutingimused. "AI integreerimine põllumajandusse võimaldab saavutada täpsemat ja tõhusamat tootmist," öeldakse uuringus. See areng võib aidata vähendada sõltuvust inimtööst ja suurendada tootmist samal ajal.

🏔️🚧 väljakutsed ja vaatenurgad

Hoolimata sise- ja vertikaalse põllumajanduse tohutule potentsiaalist, on veel mõned väljakutsed. Paljud ettevõtted on kõrged esialgsed investeeringud ja jätkuvad tegevuskulud. Lisaks pole nende uute tehnoloogiate aktsepteerimist ühiskonnas veel täielikult antud. Nende kultiveerimismeetodite eelarvamuste ja murede ületamiseks on vaja täiendavaid uuringuid ja haridust.

Valitsuste, erasektori ja teaduse koostöö on vertikaalse põllumajanduse arengu ja leviku edendamiseks ülioluline. Jätkusuutlikku põllumajandust toetavaid rahastamisprogramme ja poliitilisi raamistikutingimusi võiks nende tehnoloogiate jaoks teed sillutada.

Vertikaalne põllumajandus on paljutõotav tee 21. sajandil toidutootmise ülemaailmsete väljakutsete vastu võitlemiseks. Õige tehnoloogilise ja poliitilise toetusega ei saaks see uuenduslik kasvatamise meetod mitte ainult kaasa aidata kasvava maailma elanikkonna toitumisele, vaid anda ka olulise panuse kliimakaitsesse ja säästvasse arengusse.

📣 Sarnased teemad

• 🌱 Põllumajandustehnoloogia revolutsioon: sise- ja vertikaalne põllumajandus fookuses
• 🌆 Linnapõllumajandus: tee tulevikku
• 🍅 Värsked tooted otse linnast
• 🌿 jätkusuutlikud kasvumeetodid tänapäevasele maailmale
• 🔋 Energia üleminek vertikaalses põllumajanduses: võimalused ja väljakutsed
• 🤖 Automatiseerimine kasvatamisel: robootika ja AI roll
• 📈 Kasvupotentsiaal: siseruumides põllumajanduse prognoosid
• 👥 Koostöö põllumajanduses
• 💡 Digitaalsed uuendused taimetootmisel
• 🌍 Toiteväärtuslik ebakindlus ja linnalahendused

«

🌱🌍 Vertikaalne põllumajandus - viis, kuidas kindlustada valkude pakkumist kasvavale maailma elanikkonnale

Toiduainete pakkumise valdkonnas ülemaailmseid väljakutseid karmistavad veelgi kliimamuutused, keskkonnasaaste kasvav ja ettearvamatute ilmastikutingimused. Neid ohte silmas pidades otsivad teadlased uuenduslikke lahendusi, et tagada toiduvalkude edasine pakkumine. Eriti paljutõotav tehnoloogia on vertikaalne põllumajandus, mis võimaldab toitu kontrollitud, linnasisestuses. FutureProtein" osana tegelevad kuus Fraunhoferi instituuti siseruumides olevate põllumajandussüsteemide väljatöötamise ja optimeerimisega, mis suudavad viljeleda alternatiivseid valguallikaid nagu nisurohi, lutsern ja kartul. Keskne küsimus on: kuidas saab neid taimi kasvatada maata ja kunstliku valgustuse all tõhusalt, et mitte ainult tagada ökoloogiline jätkusuutlikkus, vaid ka majanduslik kasumlikkus?

🌆🌿 Vertikaalse põllumajanduse tähtsus linnapõllumajanduse jaoks

Vertikaalne põllumajandus pakub revolutsioonilist meetodit traditsiooniliste kultiveerimispiirkondade põllumajanduse tootmiseks vertikaalsetesse linnaruumidesse. See tehnoloogia võimaldab taimedel taimi kasvatada mitmekordse, kontrollitud keskkonnas, sõltumata välistest ilmastikutingimustest. Selle tehnoloogia kasutamise hea näide on automatiseeritud istutussüsteem Orbiplant®, mis töötati välja Fraunhofer IME -s. Uuendusliku, lainekujulise konveierilindisüsteemi abil maksimeerib Orbiplant® piiratud baaspiirkonna kasutamist linna ümbruses, mis võimaldab mitmesugustel taimeliigidel harida väikseimas ruumis - sõltumata aastaajast või kellaajast.

💰⚡ Vertikaalse põllumajanduse majanduslikud vaatenurgad ja energiatõhusus

Vaatamata vertikaalse põllumajanduse pakutavatele tohututele eelistele, on selle tehnoloogia majandus endiselt üks suurimaid väljakutseid. Prognoosid näitavad, et vertikaalne põllumajandusturg võib ulatuda 2030. aastaks kuni 24 miljardi dollarini. Selle potentsiaali ärakasutamiseks on ülioluline vähendada kõrgeid tegevuskulusid, eriti kliimaseadmete ja valgustuse kulusid. Need süsteemid võimaldavad pidevat ja ilmastikust sõltumatut tootmist, kuid põhjustavad ka märkimisväärseid süsinikdioksiidi heitkoguseid ja energiakulusid. Seetõttu mängib asukoha valimisel ja energiavarustussüsteemi kujundamisel olulist rolli süsteemide majanduslikus kasumlikkuses.

Fraunhofer IWU toob oma põhjalikud teadmised taastuvate energiate energiatõhusa tootmise ja integreerimise osas projekti "tulevasesse valgu". Erinevate asukohtade jaoks valmistatud energiavarustuslahenduste väljatöötamine tagab, et vertikaalne põllumajandus on nii ökoloogiliselt jätkusuutlik kui ka majanduslikult elujõuline.

🔋🌍 Energia optimeerimine kohandatud stsenaariumide kaudu erinevatele kohtadele

Vertikaalse põllumajanduse asukohatingimused võivad sõltuvalt piirkonnast väga erineda, mis nõuab tehnoloogia paindlikku kohandamist. Fraunhoferi Iwu juures töötati energiastsenaariumid välja erinevates kohtades, sealhulgas Berliinis, Islandis, Burkina Faso ja India. Need asukohad esindavad mitmesuguseid kliimaprobleeme: alates pikkadest tumedatest talvedest Islandil Dalvíkis kuni kuumade, kuivade tingimusteni Concoussi, Burkina Fasos ja veepuuduseni Indias Chennais.

Kõik need stsenaariumid nõuavad energiavarustuse jaoks individuaalseid lahendusi. Berliinis võiks päikeseenergia ja akude salvestamise kombinatsioon olla kõige tõhusam lahendus, samas kui geotermilise energia kasutamine Islandil oleks mõistlik. Ebastabiilsete energiavõrkudega piirkondades, näiteks Burkina Faso, pakub energia ladustamine vesiniku kujul paljutõotavat lahendust. Siin muudetakse liigne energia vesinikuks elektrolüüsi kaudu, mida saab vajadusel kütuseelementide süsteemides uuesti kasutada.

🏭🌬️ Tehnoloogiline areng Chemnitzi asukohas: H2 elektrijaam

Selliste tehnoloogiate eduka rakendamise silmapaistev näide on H2 elektrijaam Chemnitzis. See kompaktne vesiniku elektrijaam võimaldab säilitada kuni 2,5 mWh rohelist energiat, mis on piisav, et pidevalt tarnida vertikaalset põllumajandussüsteemi, mille pindala on 1500 m² terve päeva jooksul. Seda tüüpi tehnoloogia on eriti oluline kõrgete energiahindade või ebausaldusväärsete elektrivõrkudega piirkondades ning see võib olla võti vertikaalsete põllumajandussüsteemide majanduslikule ja ökoloogilisele optimeerimisele.

🌱📈 Vertikaalse põllumajanduse tulevikuväljavaated ja globaalne tähtsus

Vertikaalsete põllumajandustehnoloogiate pideval arendamisel ja optimeerimisel, mida toetavad sellised projektid nagu »FutureProtein«, on potentsiaal revolutsiooniliselt muuta ülemaailmset põllumajandust. Energiatõhusate tehnoloogiate kasutamise ja kohalike tingimustega kohanemise kaudu ei saa vertikaalne põllumajandus mitte ainult aidata kaasa globaalse valguvarustuse tagamisele, vaid ka kaasaegse põllumajanduse ökoloogiliste ja majanduslike väljakutsete haldamisele. Taastuvate energiate ja uuenduslike salvestussüsteemide integreerimine, näiteks Fraunhoferi IWU -s välja töötatud, on ülioluline.

Vertikaalne põllumajandus pole mitte ainult vastus kliimamuutuste ja kasvava maailma rahvastiku väljakutsetele, vaid avab ka uusi võimalusi jätkusuutlikuks, linnapõllumajanduseks. Progressiivse tehnoloogia ja suureneva aktsepteerimise tõttu ühiskonnas võib vertikaalne põllumajandus saada lähitulevikus meie globaalse toitumise turvalisuse keskne osa.

📣 Sarnased teemad

• 🌱 Vertikaalne põllumajandus: linnatubade tulevik
• 🌇 Kaasaegsed lahendused linnapõllumajanduse jaoks
• 🔄 jätkusuutlikkus vertikaalse põllumajanduse kaudu
• 💡 Vertikaalse põllumajanduse uuendused: Orbiplant® -ist H2 elektrijaamani
• 🚜 Äsja mõtles põllumajandus: põllult linna
• 🌍 Energiatõhusus ja jätkusuutlikkus koos
• ⚡ Vertikaalne põllumajandus: roheline energia linnade kasvatamiseks
• 🌿 Sisefarm: tuleviku valguallikad
• 🚀 Vertikaalne põllumajandus ja toidutootmise revolutsioon
• 🔬 Teadus ja tehnoloogia toitumiskaitse teenimisel

«

💡 Mis siis, kui me kasvatame taimi vertikaalselt?

2050. aastaks elab kaks kolmandikku maailma elanikkonnast tõenäoliselt linnapiirkondades. Vertikaalne kultiveerimine võiks pakkuda jätkusuutlikku viisi selle kasvava linnaelanike toitmiseks, vähendades põllumajanduspiirkondade vajadust ja lühendades toidu tootmise ja tarbimise vahelist vahemaad.

Vertikaalne kultiveerimine kirjeldab toidu tootmist vertikaalselt virnastatud kihtides või kaldpindades ilma põranda või päikesevalguseta. Täiskasvanud toidud koosnevad peamiselt lehtköögiviljadest, puuviljadest ja ürtidest, näiteks: B. salat, spinat, lehtkapsas, tomatid, paprikad, maasikad ja basiilik, kuid mitte teraviljast või kaunviljadest nagu nisu, riis, mais või soja. Taimi kasvatatakse hüdro- või aeropoonikasüsteemides, mis tähendab, et need riputatakse vees või õhus/udus ja saavad selle söötme kaudu kõiki toitaineid. Aquaponic Systems ühendavad hüdropoonika ja vesiviljeluse. Kontrollitud keskkonna põllumajanduse (CEA) meetodeid kasutatakse niiskuse, temperatuuri, gaaside, valguse (kogus ja lainepikkuse), toitainete, happe aste, süsinikdioksiidi, vee ja patogeenide kontrollimiseks.

Vertikaalse kultiveerimise lubadused on mitmekesised: aasta -prognoositav toodang, sõltumata ilmast, hooajast või kliimast (ja seega ka kliimamuutustest) ja sellest tulenevalt ilma suurepäraste hooajaliste hindade kõikumisteta. Lühike ahel tootja ja tarbija vahel vähendaks drastiliselt "toidu miili" ja viiks värskemate, toitainete rikkamate toodeteni. Vertikaalne kultiveerimine võib saavutada suurema saagise, kus on oluliselt väiksem veetarbimine ja vähem pestitsiide või herbitsiide. Kasvukeskkonda kontrollides on taimede toitainete sisaldust ja maitset isegi võimalik muuta.

Vertikaalsete talude täielikku kasutamist aeglustavad kitsaskohad on suure energiavajaduse ja sellega seotud keskkonnaprobleemid, valguse kasutamise tõhusus taime poolt ning kõrge stardi- ja skaleerimiskulud. Kas vertikaalses toidu kasvatamine on tuleviku linnaarhitektuuri silmatorkav iseloomulik?

🌍 Võimalikud mõjud ja arengud

Vertikaalne kultiveerimine on seotud linnapõllumajanduse algatustega. Ideed virnastatud kihtides toidu kasvatamiseks on kogu maailmas testitud, New Jerseyst (USA) kuni Belgiani Dubai ja Jaapani. Teadlased uurivad ka vertikaalse kasvatamise tõhusust. Edasised arengud võivad viia köögikapi suuruste vertikaalsete taludeni koduaednike jaoks või kohalikes supermarketites vertikaalseid manuseid. Laiemas plaanis võib vertikaalne kasvatamine mängida rolli tööstuspiirkondade muundamisel tühjade ladude, tehaste ja süsteemide taaskasutamisega, mille abil saab renoveerida saastunud maad.

Ehkki teoreetiliselt on võimalik kasvatada praktiliselt iga taim vertikaalselt, on kõige rohkem kulude efektiivsem kultuurid kiiresti kasvavad, näiteks väikeste osade, näiteks juured ja varred ning kõrge turuväärtusega ning kõrge turuväärtusega. Tehnoloogiad, mis võimaldavad sellist põhjatut kultiveerimist rangelt kontrollitud keskkondadesse, hõlmavad valgustust, niisutamist ja jäätmekäitlussüsteeme, taastuvate energiate kasutamist, igasuguseid andureid ja muid intelligentseid seadmeid autonoomseks juhtimiseks ja keskkonnaparameetrite peenhäälestamiseks. Kasvutingimuste optimeerimiseks ja süsteemide haldamiseks kasutatakse masinõppimist ja automatiseerimist. Näiteks on ettevõte, mida osaliselt rahastab EL, ühendanud oma laialt levinud "müügikohad" farmid keskplatvormiga, mis õpib iga talu kasvuandmete põhjal tingimuste kohandamiseks ja kasvu optimeerimiseks.

Vertikaalsed talud on energia intensiivsed. Mõningaid energiapõhiseid kulusid saab kompenseerida põllumajanduskemikaalide mittekasutamise kokkuhoiuga, märkimisväärselt madalama transpordi-, ladustamis- ja müügikulu ning vähem suremise ja jäätmete abil. Kuid praegusel energiakriisil võib olla sektorile tõsised tagajärjed. Jätkusuutlik elektrienergia tootmine, akude hoidmise parandamine ja LED -tulede tõhusus on vertikaalse kasvatamise jätkusuutlikkuse ja majandusliku kasumlikkuse jaoks ülioluline.

🌆 Poliitilise disaini ettevalmistamine

Linnapõllumajandus, sealhulgas vertikaalne kasvatamine, peab aitama kaasa jätkusuutlikule toidutootmisele, loodusvarade jätkusuutlikule haldamisele, kliimakaitsemeetmetele ja tasakaalustatud territoriaalsele arengule. 2020. aasta märtsis võttis Euroopa Komisjon vastu ringmajanduse uue tegevuskava, kusjuures toit, vesi ja toitained olid üks peamisi väärtusahelaid. Vertikaalne kultiveerimine võib nende eesmärkide saavutamisele kaasa aidata, vähendades põllumajanduse ja vee kasutamist põllumajanduses ning vastaselt mulla hävitamisele, raadamisele ja vee neutrofeerimisele (suurenenud toitainete koormus).

📣 Sarnased teemad

• 🌆 Linna elupaik ja vertikaalne kasvatamine
• 🌱 Tuleviku jätkusuutlik toitumine
• 🏢 Linnapõllumajandus: eelised ja väljakutsed
• 💡 Vertikaalse kasvatamise uuendused
• 🌿 Selgitatud hüdropoonika ja aeropoonika
• 🔋 Energiavajadused ja keskkonnaküsimused
• 🏭 Kasutage vertikaalsete taludena tööstuslikke kõri
• ⚡ Täiustatud kasvutingimuste tehnoloogiad
• 💧 Vesi ja toitainete haldamine vertikaalses kultiveerimises
• 🧠 Masinõpe põllumajanduses

«

☑️ Nutikas linn ja tehas: energiliste 5G hoonete ja saalide tööstuse ekspert ning päikesesüsteemide nõuanded ja kokkupanek

☑️ Xpert.Plus - logistika nõuanded ja logistika optimeerimine

☑️ tööstusekspert, siin oma Xpert.digital Industrie-Hub 'üle 2500 spetsialisti panuse

Konrad Wolfenstein

Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.

Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) .

Ootan meie ühist projekti.

Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.

Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.

Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.

Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus