Smart Agrar: Rolnictwo pionowe i wewnętrzne – Przestrzenie wewnętrzne do uprawy produktów rolnych – Zautomatyzowany system hodowli roślin

🌱🚜🤖 Gospodarkę rolną czeka fundamentalna transformacja. Innowacje technologiczne, takie jak rolnictwo wewnętrzne i pionowe, rewolucjonizują sposób, w jaki produkujemy żywność. Techniki te nie tylko obiecują większą wydajność i zrównoważony rozwój, ale mogą również zapewnić rozwiązanie palących wyzwań XXI wieku, szczególnie w odniesieniu do wyżywienia rosnącej populacji globalnej.

🌆🌿Przyszłość rolnictwa miejskiego

Uprawa indoor i wertykalna, czyli uprawa roślin w zamkniętych przestrzeniach i w pionowo ułożonych warstwach, w ostatnich latach przekształciła się z niszy w poważną branżę. Według prognoz rynek rolnictwa wertykalnego może osiągnąć wolumen do 24 miliardów dolarów do 2030 roku. Niniejsza prognoza wzrostu podkreśla potencjał tych technologii w zakresie znaczącego wkładu w światową produkcję żywności.

🏙️🍽️ Urbanizacja i brak bezpieczeństwa żywnościowego

Oczekuje się, że do 2050 r. około dwie trzecie światowej populacji będzie mieszkać na obszarach miejskich. Rozwój ten stwarza poważne wyzwania dla światowego rolnictwa: w jaki sposób możemy w sposób zrównoważony wyżywić tak dużą populację miejską? Odpowiedzią na to pytanie może być rolnictwo wertykalne, zmniejszające zapotrzebowanie na grunty rolne i skracające odległość między punktem produkcji a konsumentem. „Rolnictwo pionowe mogłoby zapewnić zrównoważony sposób wyżywienia rosnącej populacji miejskiej” – twierdzą eksperci.

Rozwiązanie problemu urbanizacji i braku bezpieczeństwa żywnościowego za pomocą rolnictwa pionowego i wewnętrznego? – Obraz symbolu: Xpert.Digital

Skrócenie łańcuchów dostaw poprzez uprawę na obszarach miejskich ma wiele zalet: świeże produkty mogą trafiać niemal bezpośrednio od gospodarstwa do konsumenta, co nie tylko podnosi jakość, ale także znacznie zmniejsza ślad węglowy produkcji żywności. Włączenie tych metod rolnictwa do infrastruktury nowoczesnych miast mogłoby również stworzyć nowy wymiar jakości życia w miastach.

🌳🔋 Zrównoważony rozwój w centrum uwagi: efektywność energetyczna i ochrona zasobów

Pomimo wszystkich zalet, kwestia efektywności energetycznej pozostaje głównym wyzwaniem dla rolnictwa wertykalnego. Obsługa niezbędnych systemów oświetlenia i klimatyzacji jest energochłonna. Jednakże te koszty związane z energią można zrównoważyć kilkoma czynnikami: wyeliminowaniem agrochemikaliów, niższymi kosztami transportu oraz minimalizacją psucia się i odpadów, a wszystko to pomaga zapewnić, że rolnictwo wertykalne będzie nadal opłacalne ekonomicznie.

W dobie obecnego kryzysu energetycznego zrównoważone wytwarzanie energii elektrycznej staje się kluczowym czynnikiem sukcesu rolnictwa wertykalnego. Wykorzystanie energii odnawialnej, takiej jak energia słoneczna lub wiatrowa, mogłoby zmniejszyć zależność od paliw kopalnych i utrzymać koszty dostaw energii na stabilnym poziomie. Postęp w technologii akumulatorów i poprawa wydajności świateł LED również odgrywają kluczową rolę. „Zrównoważone wytwarzanie energii i ulepszone magazynowanie energii będą miały kluczowe znaczenie dla opłacalności ekonomicznej rolnictwa wertykalnego” – twierdzą analitycy branżowi.

🤖📈 Automatyzacja i cyfryzacja: Przyszłość hodowli roślin

Kolejnym ważnym aspektem współczesnego rolnictwa jest postępująca automatyzacja i cyfryzacja procesów produkcyjnych. Zautomatyzowane systemy hodowli roślin monitorujące i kontrolujące uprawę, pielęgnację i zbiór roślin umożliwiają precyzyjne i efektywne wykorzystanie zasobów. Systemy te mogą nie tylko zoptymalizować zużycie wody i nawozów, ale także obniżyć koszty pracy i zmaksymalizować plony.

Wykorzystując sztuczną inteligencję (AI) i uczenie maszynowe, systemy te mogą na bieżąco analizować dane i dostosowywać swoje parametry pracy, aby zapewnić optymalne warunki wzrostu. „Włączenie sztucznej inteligencji do rolnictwa umożliwi osiągnięcie bardziej precyzyjnej i wydajnej produkcji” – wynika z badania. Rozwój ten mógłby pomóc w zmniejszeniu zależności od pracy ludzkiej przy jednoczesnym zwiększeniu produkcji.

🏔️🚧 Wyzwania i perspektywy

Pomimo ogromnego potencjału uprawy w pomieszczeniach zamkniętych i wertykalnych, nadal istnieje kilka wyzwań, które należy przezwyciężyć. Wysokie inwestycje początkowe i bieżące koszty operacyjne stanowią barierę dla wielu przedsiębiorstw. Ponadto akceptacja tych nowych technologii w społeczeństwie nie jest jeszcze pełna. Aby przezwyciężyć uprzedzenia i obawy dotyczące tych metod uprawy, potrzebne są dalsze badania i edukacja.

Współpraca między rządami, sektorem prywatnym i środowiskiem akademickim będzie miała kluczowe znaczenie dla przyspieszenia rozwoju i rozpowszechniania rolnictwa wertykalnego. Programy finansowania i ramy polityki wspierające zrównoważone rolnictwo mogą utorować drogę tym technologiom.

Rolnictwo wertykalne to obiecujący sposób sprostania globalnym wyzwaniom związanym z produkcją żywności w XXI wieku. Przy odpowiednim wsparciu technologicznym i politycznym ta innowacyjna metoda rolnictwa może nie tylko pomóc w wyżywieniu rosnącej populacji światowej, ale także wnieść istotny wkład w ochronę klimatu i zrównoważony rozwój.

📣 Podobne tematy

• 🌱 Rewolucja w technologii rolniczej: w centrum uwagi rolnictwo indoor i pionowe
• 🌆 Rolnictwo miejskie: droga naprzód
• 🍅 Świeże produkty prosto z miasta
• 🌿 Zrównoważone metody rolnictwa dla współczesnego świata
• 🔋 Transformacja energetyczna w rolnictwie pionowym: szanse i wyzwania
• 🤖 Automatyzacja w uprawie: Rola robotyki i sztucznej inteligencji
• 📈Potencjał wzrostu: prognozy dla uprawy indoor
• 👥Współpraca na rzecz postępu w rolnictwie
• 💡 Cyfrowe innowacje w produkcji roślinnej
• 🌍 Brak bezpieczeństwa żywnościowego a rozwiązania miejskie

#️⃣ Hashtagi: #SmartAgrar #VerticalFarming #UrbaneFarming #Zrównoważony rozwój #Cyfryzacja

🌱🌍 Rolnictwo pionowe – sposób na zabezpieczenie dostaw białka dla rosnącej populacji świata

Globalne wyzwania w obszarze dostaw żywności dodatkowo pogłębiają zmiany klimatyczne, rosnąca presja na środowisko i nieprzewidywalne warunki pogodowe. Biorąc pod uwagę te zagrożenia, naukowcy poszukują innowacyjnych rozwiązań zapewniających przyszłe dostawy białek spożywczych. Szczególnie obiecującą technologią jest rolnictwo pionowe, które umożliwia produkcję żywności w kontrolowanych, miejskich przestrzeniach zamkniętych. W ramach flagowego projektu Fraunhofera „ FutureProteins” sześć instytutów Fraunhofera pracuje nad rozwojem i optymalizacją systemów hodowli w pomieszczeniach zamkniętych, które umożliwiają uprawę alternatywnych źródeł białka, takich jak trawa pszeniczna, lucerna i ziemniaki. Podstawowe pytanie brzmi: w jaki sposób rośliny te można efektywnie uprawiać bez gleby i przy sztucznym oświetleniu, aby zapewnić nie tylko zrównoważony rozwój ekologiczny, ale także rentowność ekonomiczną?

🌆🌿 Znaczenie rolnictwa pionowego dla rolnictwa miejskiego

Rolnictwo pionowe oferuje rewolucyjną metodę przenoszenia produkcji rolnej z tradycyjnych obszarów rolniczych do pionowych przestrzeni miejskich. Technologia ta umożliwia uprawę roślin w wielowarstwowych, kontrolowanych środowiskach, niezależnie od zewnętrznych warunków atmosferycznych. Doskonałym przykładem zastosowania tej technologii jest zautomatyzowany system hodowli roślin OrbiPlant®, który został opracowany w Fraunhofer IME. Wykorzystując innowacyjny, pofałdowany system przenośników taśmowych, OrbiPlant® maksymalizuje wykorzystanie ograniczonej powierzchni w środowisku miejskim, umożliwiając uprawę różnorodnych gatunków roślin na małej przestrzeni – niezależnie od pory roku i pory dnia.

💰⚡ Perspektywy ekonomiczne i efektywność energetyczna w rolnictwie pionowym

Pomimo ogromnych korzyści, jakie oferuje rolnictwo wertykalne, opłacalność ekonomiczna tej technologii pozostaje jednym z największych wyzwań. Prognozy wskazują, że do 2030 roku rynek rolnictwa wertykalnego może osiągnąć wartość nawet 24 miliardów dolarów. Aby wykorzystać ten potencjał, kluczowe jest ograniczenie wysokich kosztów operacyjnych, w szczególności kosztów klimatyzacji i oświetlenia. Chociaż systemy te umożliwiają ciągłą i niezależną od pogody produkcję, powodują również znaczną emisję CO2 i koszty energii. Dlatego wybór lokalizacji i projekt systemu dostaw energii odgrywają kluczową rolę w opłacalności ekonomicznej systemów.

Fraunhofer IWU wnosi do projektu „FutureProteins” swoją rozległą wiedzę specjalistyczną w zakresie energooszczędnej produkcji i integracji energii odnawialnych. Opracowywanie dostosowanych do indywidualnych potrzeb rozwiązań w zakresie dostaw energii dla różnych lokalizacji gwarantuje, że rolnictwo wertykalne będzie zarówno zrównoważone środowiskowo, jak i opłacalne ekonomicznie.

🔋🌍 Optymalizacja zużycia energii poprzez scenariusze szyte na miarę dla różnych lokalizacji

Warunki lokalizacyjne dla rolnictwa pionowego mogą się znacznie różnić w zależności od regionu, co wymaga elastycznego dostosowania technologii. W Fraunhofer IWU opracowano scenariusze energetyczne dla różnych lokalizacji, w tym Berlina, Islandii, Burkina Faso i Indii. Lokalizacje te wiążą się z szeregiem wyzwań klimatycznych: od długich i ciemnych zim w Dalvík na Islandii, po gorące i suche warunki w Kongoussi w Burkina Faso i niedobory wody w Chennai w Indiach.

Każdy z tych scenariuszy wymaga indywidualnych rozwiązań w zakresie dostaw energii. W Berlinie najbardziej efektywnym rozwiązaniem mogłoby być połączenie energii słonecznej i magazynowania w akumulatorach, natomiast w Islandii sensowne byłoby wykorzystanie energii geotermalnej. W regionach o niestabilnych sieciach energetycznych, takich jak Burkina Faso, magazynowanie energii w postaci wodoru stanowi obiecujące rozwiązanie. Nadmiar energii jest przekształcany w procesie elektrolizy w wodór, który w razie potrzeby można ponownie wykorzystać w systemach ogniw paliwowych.

🏭🌬️ Postęp technologiczny w zakładzie w Chemnitz: Elektrownia H2

Wybitnym przykładem udanego wdrożenia takich technologii jest elektrownia H2 w Chemnitz. Ta kompaktowa elektrownia wodorowa umożliwia magazynowanie do 2,5 MWh zielonej energii, co wystarcza do zasilania obiektu rolnictwa pionowego o powierzchni 1500 m² w ciągłą energię przez cały dzień. Ten rodzaj technologii jest szczególnie ważny w regionach o wysokich cenach energii lub zawodnych sieciach energetycznych i może być kluczem do optymalizacji ekonomicznej i środowiskowej systemów rolnictwa wertykalnego.

🌱📈 Perspektywy na przyszłość i globalne znaczenie rolnictwa wertykalnego

Ciągły rozwój i optymalizacja technologii rolnictwa pionowego, wspierany przez projekty takie jak FutureProteins, może zrewolucjonizować światowe rolnictwo. Wykorzystując energooszczędne technologie i dostosowując się do lokalnych warunków, rolnictwo wertykalne może nie tylko pomóc w zabezpieczeniu globalnych dostaw białka, ale także sprostać ekologicznym i ekonomicznym wyzwaniom współczesnego rolnictwa. Integracja energii odnawialnych i innowacyjnych systemów magazynowania, takich jak te opracowywane w Fraunhofer IWU, ma kluczowe znaczenie.

Rolnictwo wertykalne jest nie tylko odpowiedzią na wyzwania związane ze zmianami klimatycznymi i rosnącą populacją globalną, ale także otwiera nowe możliwości dla zrównoważonego rolnictwa miejskiego. Wraz z postępem technologii i coraz większą akceptacją społeczeństwa rolnictwo wertykalne może w najbliższej przyszłości stać się centralnym elementem naszego globalnego bezpieczeństwa żywnościowego.

📣 Podobne tematy

• 🌱 Rolnictwo wertykalne: przyszłość przestrzeni miejskich
• 🌇 Nowoczesne rozwiązania dla rolnictwa miejskiego
• 🔄 Zrównoważony rozwój dzięki rolnictwu pionowemu
• 💡 Innowacje w rolnictwie pionowym: Od OrbiPlant® po elektrownie H2
• 🚜 Rolnictwo przemyślane na nowo: Z pola do miasta
• 🌍 Efektywność energetyczna i zrównoważony rozwój w połączeniu
• ⚡ Rolnictwo pionowe: zielona energia dla rozwijających się miast
• 🌿 Hodowla w pomieszczeniach zamkniętych: źródła białka przyszłości
• 🚀 Rolnictwo pionowe i rewolucja w produkcji żywności
• 🔬 Nauka i technologia w służbie bezpieczeństwa żywnościowego

#️⃣ Hashtagi: #efektywność energetyczna #zrównoważony rozwój #urbanagriculture #innovativetechnologies #proteinsupply

💡 A gdybyśmy uprawiali rośliny pionowo?

Oczekuje się, że do 2050 r. dwie trzecie światowej populacji będzie mieszkać na obszarach miejskich. Rolnictwo wertykalne mogłoby zapewnić zrównoważony sposób wyżywienia rosnącej populacji miejskiej poprzez zmniejszenie zapotrzebowania na grunty rolne i skrócenie dystansu między produkcją a konsumpcją żywności.

Rolnictwo pionowe to praktyka polegająca na produkcji żywności w pionowo ułożonych warstwach lub na pochyłych powierzchniach, bez gleby i światła słonecznego. Uprawiana żywność składa się głównie z warzyw liściastych, owoców i ziół, takich jak: B. Sałata, szpinak, jarmuż, pomidory, papryka, truskawki i bazylia, ale nie ze zbóż ani roślin strączkowych, takich jak pszenica, ryż, kukurydza czy soja. Rośliny uprawia się w systemach hydroponicznych lub aeroponicznych, co oznacza, że ​​są zawieszone w wodzie lub powietrzu/mgle i otrzymują wszystkie składniki odżywcze za pośrednictwem tego podłoża. Systemy akwaponiczne łączą hydroponikę i akwakulturę. Metody rolnictwa o kontrolowanym środowisku (CEA) służą do kontrolowania wilgotności, temperatury, gazów, światła (ilości i długości fali), składników odżywczych, kwasowości, dwutlenku węgla, wody i patogenów.

Rolnictwo pionowe ma wiele obietnic: całoroczna, przewidywalna produkcja, niezależnie od pogody, pory roku i klimatu (a tym samym zmian klimatycznych), a zatem bez większych sezonowych wahań cen. Krótki łańcuch między producentem a konsumentem drastycznie skróciłby kilometry żywności i doprowadziłby do powstania świeższych i bardziej pożywnych produktów. Rolnictwo pionowe mogłoby osiągnąć wyższe plony przy znacznie mniejszym zużyciu wody i mniejszej liczbie pestycydów i herbicydów. Można nawet zmieniać zawartość składników odżywczych i smak roślin poprzez kontrolowanie podłoża uprawowego.

Wąskimi gardłami spowalniającymi pełne przyjęcie farm pionowych są wysokie wymagania energetyczne i związane z nimi problemy środowiskowe, efektywność wykorzystania światła przez elektrownię oraz wysokie koszty uruchomienia i skalowania. Czy pionowa uprawa żywności będzie cechą charakterystyczną przyszłej architektury miejskiej?

🌍 Potencjalne skutki i zmiany

Rolnictwo pionowe jest powiązane z inicjatywami rolnictwa miejskiego. Pomysł uprawy żywności w stosach jest testowany na całym świecie, od New Jersey (USA) przez Belgię po Dubaj i Japonię. Naukowcy badają także efektywność rolnictwa wertykalnego. Przyszły rozwój może doprowadzić do powstania pionowych gospodarstw wielkości szafek kuchennych dla ogrodników domowych lub działów uprawy pionowej w lokalnych supermarketach. Na większą skalę rolnictwo pionowe mogłoby odegrać rolę w zmianie przeznaczenia obszarów przemysłowych poprzez ponowne wykorzystanie pustych magazynów, fabryk i zakładów, co być może wymagałoby w pierwszej kolejności rekultywacji skażonych gruntów.

Chociaż teoretycznie możliwa jest pionowa uprawa praktycznie każdej rośliny, najbardziej opłacalne są rośliny szybko rosnące, które zawierają niewiele lub nie zawierają wcale niejadalnych części, takich jak korzenie i łodygi, oraz charakteryzują się wysoką wartością rynkową. Technologie umożliwiające taką bezglebową uprawę w ściśle kontrolowanych warunkach obejmują systemy oświetlenia, nawadniania i gospodarki odpadami, wykorzystanie energii odnawialnej, wszelkiego rodzaju czujniki i inne inteligentne urządzenia do autonomicznej kontroli i dostrajania parametrów środowiskowych. Uczenie maszynowe i automatyzacja służą do optymalizacji warunków uprawy i zarządzania obiektami. Na przykład firma Infarm, częściowo finansowana przez UE, połączyła swoje szeroko rozpowszechnione gospodarstwa „w punktach sprzedaży” z centralną platformą, która uczy się na podstawie danych dotyczących wzrostu każdego gospodarstwa, aby dostosować warunki i zoptymalizować wzrost.

Farmy pionowe są energochłonne. Część kosztów związanych z energią można zrekompensować oszczędnościami wynikającymi z niestosowania chemikaliów rolniczych, znacznie obniżonymi kosztami transportu, przechowywania i dystrybucji oraz zmniejszonym psuciem się i odpadami. Jednak obecny kryzys energetyczny może mieć poważne konsekwencje dla sektora. Zrównoważone wytwarzanie energii, ulepszenia w zakresie przechowywania akumulatorów i wydajności oświetlenia LED będą miały kluczowe znaczenie dla zrównoważonego rozwoju i opłacalności ekonomicznej rolnictwa wertykalnego.

🌆 Przewidujące kształtowanie polityki

Rolnictwo miejskie, w tym rolnictwo wertykalne, może przyczynić się do zrównoważonej produkcji żywności, zrównoważonego zarządzania zasobami naturalnymi, działań w dziedzinie klimatu i zrównoważonego rozwoju terytorialnego. W marcu 2020 r. Komisja Europejska przyjęła nowy plan działania dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym, w którym żywność, woda i składniki odżywcze stanowią jeden z kluczowych łańcuchów wartości. Rolnictwo wertykalne mogłoby przyczynić się do osiągnięcia tych celów poprzez ograniczenie zużycia agrochemikaliów i wody w rolnictwie oraz przeciwdziałanie degradacji gleby, wylesianiu i eutrofizacji wody (zwiększone ładowanie składników pokarmowych).

📣 Podobne tematy

• 🌆 Siedlisko miejskie i uprawa pionowa
• 🌱 Zrównoważone odżywianie przyszłości
• 🏢Rolnictwo miejskie: zalety i wyzwania
• 💡 Innowacje w uprawie pionowej
• 🌿 Wyjaśnienie hydroponiki i aeroponiki
• 🔋Potrzeby energetyczne i kwestie środowiskowe
• 🏭 Zmień przeznaczenie nieużytków przemysłowych na farmy pionowe
• ⚡ Technologie poprawiające warunki uprawy
• 💧Zarządzanie wodą i składnikami pokarmowymi w uprawie pionowej
• 🧠 Uczenie maszynowe w rolnictwie

#️⃣ Hashtagi: #Uprawa Pionowa #Rolnictwo Miejskie #Zrównoważony rozwój #Hydroponika #Innowacja

☑️ Smart City & Factory: Ekspert branżowy w zakresie energetycznych budynków i hal 5G oraz doradztwa i montażu systemów fotowoltaicznych

☑️ Xpert.Plus - doradztwo logistyczne i optymalizacja logistyki

☑️ Ekspert branżowy, tutaj z własnym Xpert.Digital Industry Hub z ponad 2500 artykułami specjalistycznymi

Konrada Wolfensteina

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

Możesz się ze mną skontaktować wypełniając poniższy formularz kontaktowy lub po prostu dzwoniąc pod numer +49 89 89 674 804 (Monachium) .

Nie mogę się doczekać naszego wspólnego projektu.

Xpert.Digital to centrum przemysłu skupiające się na cyfryzacji, inżynierii mechanicznej, logistyce/intralogistyce i fotowoltaice.

Dzięki naszemu rozwiązaniu do rozwoju biznesu 360° wspieramy znane firmy od rozpoczęcia nowej działalności po sprzedaż posprzedażną.

Wywiad rynkowy, smarketing, automatyzacja marketingu, tworzenie treści, PR, kampanie pocztowe, spersonalizowane media społecznościowe i pielęgnacja leadów to część naszych narzędzi cyfrowych.

Więcej informacji znajdziesz na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus