Inhoudsopgave
We moeten erkennen dat het energieverbruik van een fabrieksfabriek op dit moment relatief hoog is, aangezien de overgrote meerderheid van de faciliteiten en apparatuur wordt aangedreven door elektriciteit.
Juist vanwege het hoge energieverbruik is er veel discussie over deze technologie.
Wij zijn echter van mening dat de werkelijke waarde van fabrieksfabrieken niet uitsluitend kan worden bepaald door hun energieverbruik. Hun belang ligt eerder in hun vermogen om de problemen aan te pakken die gepaard gaan met het verbouwen van gewassen onder ongunstige weersomstandigheden en omgevingen.
Het is uiterst moeilijk om buiten gewassen te telen in gebieden met extreme temperaturen of in gebieden met problematische bodem- en geologische omstandigheden. Juist dankzij de technologie van plantenfabrieken kunnen we onder deze extreme omstandigheden gewassen produceren.
Daarom zijn fabrieken voor jongere generaties en moderne boeren de tijd en moeite waard om te verkennen en te onderzoeken. Het is een zeer betekenisvol landbouwgebied.
In dit artikel duiken we in de fascinerende wereld van planten fabrieken.
Plantenfabriek Betekenis
Voordat u plantfabrieken begrijpt, is het noodzakelijk om hun implicaties en uitbreidingen voor facilitaire landbouw en verticale landbouw te verduidelijken.
Facilitaire landbouw is een typische moderne agrarische productiemethode.
Mensen voeren landbouwproductie uit binnen deze faciliteiten door technische apparatuur, milieutechnologie en biologische technieken uitgebreid toe te passen op optimale omgevingen die nodig zijn voor de groei en ontwikkeling van planten en dieren.
Een typische vorm van facilitaire landbouw is de plastic kas, terwijl de geëvolueerde versie verticale landbouw is. De nieuwste vertegenwoordiger van vertical farming is de plantenfabriek.
De essentie van een plantenfabriek is het stroomlijnen van de landbouwproductie. Onder volledig geïndustrialiseerde omstandigheden worden gewassen industrieel verbouwd, waardoor het kenmerk van landbouw die afhankelijk is van het weer volledig wordt geëlimineerd.
Het basismodel van een plantenfabriek omvat een zeer nauwkeurige automatische regeling van de omgevingscondities voor plantengroei, zoals water, kunstmest, lucht, licht en temperatuur, via computers, elektronische sensorsystemen en landbouwfaciliteiten, waardoor de meest geschikte groeiomstandigheden worden geboden. voor planten.
De plantmethode in een hydroponische plantenfabriek is het uitvoeren van een meerlaagse teelt door middel van verticaal gestapelde groeirekken. Dit verhoogt het landgebruik drastisch, waardoor het probleem van onvoldoende bouwland wordt omzeild.
De industriële keten van een plantenfabriek bestaat hoofdzakelijk uit drie delen: stroomopwaartse fabrikanten van landbouwtechnologiecomponenten, midstream fabrieksbedrijven en leveranciers van oplossingen, en stroomafwaartse verkoop van landbouwproducten via kanalen.
Hoe werken plantenfabrieken?
Plantenfabrieken, verticale landbouw en binnenbeplanting behoren allemaal tot de gevorderde fase van facilitaire landbouw, oftewel intelligente facilitaire landbouw. Het kan ook algemeen worden opgevat als een meer verfijnde, slimmere kamerplantenfabriekskas.
Laten we eens kijken hoe ze werken!
Ten eerste wordt de kweekomgeving volledig gecontroleerd. Dat betekent het instellen van de juiste temperatuur, luchtvochtigheid, lichtintensiteit en zelfs CO2-niveaus om ervoor te zorgen dat planten zo goed mogelijk groeien.
Omdat alles binnen is, hoef je je geen zorgen te maken over het weer of ongedierte, wat een echt probleem kan zijn bij traditionele landbouw.
Hoewel er verschillende methoden zijn grondloze teeltis er nog geen universeel gestandaardiseerd systeem tot stand gebracht.
Plantenfabrieken gebruiken vaak hydrocultuur of aeroponics. In plaats van aarde bungelen planten hun wortels in voedselrijk water (hydroponics) of worden ze besproeid met een voedingsmist (aeroponics).
Deze methode kan veel minder water gebruiken dan traditionele landbouw.
Verlichting is de sleutel. Zonlicht is binnenshuis geen optie, daarom wordt in plaats daarvan LED-verlichting gebruikt. Deze lampen zijn ontworpen om alleen de golflengten van licht uit te zenden die planten het meest nodig hebben voor fotosynthese, waardoor ze zeer efficiënt zijn.
Ten slotte is automatisering een groot onderdeel van deze fabrieken. Machines zorgen voor het planten, oogsten en soms zelfs verpakken. Dit kan de arbeidskosten verlagen en de efficiëntie verhogen.
Voordelen van Plant Factory
Simpel gezegd hebben plantenfabrieken bijzondere voordelen op het gebied van teeltomstandigheden, natuurvriendelijkheid en intelligentie.
Land overtreffen
Met de voortdurende uitbreiding van steden, de ontwikkelingsvraag naar industrieën met een hoge toegevoegde waarde en de vooruitgang van milieubeschermingsbewegingen, is de spanning van het gebruik van landbouwgrond verder geïntensiveerd.
Een van de grootste mogelijkheden van plantaardige fabrieken ligt in het veranderen van de schaarste aan land.
Door meerlagige verticale teelt overtreft de opbrengst per eenheid van een plantenfabriek en het gebruik van land- en ruimtebronnen de traditionele plantmethoden ver.
Sommige plantenfabrieken die een verticaal plantmodel hanteren, kunnen 10-14 lagen bereiken, en onder hetzelfde bezette gebied kan het werkelijke effectieve gebied met 4,2 keer toenemen.
Met de vooruitgang van de technologie en de verbetering van de mogelijkheden voor interne milieuregulering is er nog veel ruimte voor verbetering in dit cijfer.
Als u hierin geïnteresseerd bent, klik dan voor meer informatie Het verticale hydrocultuursysteem van Auxgrow.
Het wijdverbreide gebruik van grondloze teeltmethoden zoals hydrocultuur, sponssubstraat en aeroponics heeft plantenfabrieken in wezen bevrijd van de traditionele afhankelijkheid van de bodem in de faciliteitslandbouw.
Deze vrijheid zorgt voor bijna volledige flexibiliteit bij de selectie van locaties. Verlaten fabrieken, gebouwen en containers kunnen allemaal worden omgebouwd tot fabrieken.
In regio's met een relatieve schaarste aan waterbronnen, zoals zand- en zout-alkaligronden waar traditionele landbouwproductie buitengewoon moeilijk is, wordt de werking van fabrieksfabrieken niet beïnvloed.
Korte samenvatting
De vrijheid van locatiekeuze zorgt voor een bedrijfsmodel voor plantfabrieken dat verschilt van de traditionele landbouw. Dat wil zeggen om grootschalige aanplantingen uit te voeren in de buitenwijken of zelfs in de stad, waarbij de plaats van productie zo dicht mogelijk bij de consument wordt gebracht’ tafels.
Dit helpt de afhankelijkheid van transport over lange afstanden en distributie op meerdere niveaus te verminderen, de opslag- en transportkosten te verlagen en tegelijkertijd versere landbouwproducten te leveren.
Het brede scala aan locatieomstandigheden in combinatie met een hoog ruimtegebruik maakt fabrieken ook de beste of zelfs de enige keuze in scenario's waar ruimte schaars is, zoals eilanden, poolgebieden, ruimtestations en zelfs toekomstige maanonderzoekstations.
Voorbij de natuur
Naast een beroep op bouwland, is de traditionele landbouw ook afhankelijk van een reeks natuurlijke omstandigheden zoals temperatuur, seizoen, neerslag en zonlicht.
Het planten in kassen kan de afhankelijkheid van de externe omgeving enigszins verminderen, waardoor productie buiten het seizoen en het hele jaar door mogelijk is. Maar de visie van plantenfabrieken is nog ambitieuzer.
Een ideale plantenfabriek vertrouwt helemaal niet op natuurlijk licht, maar gebruikt in plaats daarvan kunstmatige lichtbronnen om aan de groeibehoeften van planten te voldoen. In de industrie wordt momenteel vooral gebruik gemaakt van LED-plantenverlichting.
De efficiëntie van LED-kweeklampen ligt niet simpelweg in het imiteren van natuurlijk licht, maar in het aanpassen van de lichtintensiteit, kwaliteit en cyclus volgens de biologische effecten van de gewassen die worden verbouwd, waardoor effectiever plantengroei bevorderen.
Door gedurende het hele proces plantenverlichting aan te vullen met groeilampen of LED-verlichting te gebruiken om planten te bestralen, kan de plantengroei worden bevorderd, kan de opbrengst worden verhoogd, kan de vorm en kleur van het product worden verbeterd en kunnen ook plaagziekten worden verminderd.
De regelnauwkeurigheid van de interne omgeving in een plantenfabriek is veel groter dan die van traditionele facilitaire landbouw, waardoor productie het hele jaar door mogelijk is.
Alle interne groei-elementen worden zoveel mogelijk onder de optimale groeiparameters van de gewassen gehouden, zodat de gewassen niet langer worden beïnvloed door seizoenen, natuurrampen en klimaat.
Omdat het quasi-isolatie van de buitenwereld bereikt, wordt het binnendringen van plagen en ziekten zoveel mogelijk geminimaliseerd. De kweekomgeving in de fabriek is schoner en de gezondheid van de planten is beter.
Korte samenvatting
Samengevat: plantenfabrieken streven ernaar hun opbrengsten te verhogen, meer controle te hebben over de groeicycli, een meer consistente groei te garanderen en stabiele en voorspelbare opbrengsten te behalen.
Rapporten suggereren dat tomaten in een plantenfabriek slechts twee maanden na het planten kunnen worden geoogst, vergeleken met een groeicyclus van honderd dagen voor traditionele kastomaten. Bladgroenten kunnen worden geoogst in slechts 1/5 tot 1/3 van de tijd die nodig is voor buitenteelt, zonder dat er braakperiodes nodig zijn.
Zo kan AeroFarms, aangeprezen als 's werelds grootste verticale boerderij, elke 16 dagen groenten oogsten, met een jaarlijkse totale opbrengst van ongeveer 900.000 kilogram.
De onderzoeksresultaten van de Chinese Academie van Landbouwwetenschappen hebben met succes een rijstoogst bereikt in ongeveer 60 dagen in een plantenfabriek. Dit heeft de traditionele groeicyclus van ongeveer 120 dagen voor rijstteelt in open veld effectief gehalveerd.
Groene Industrie
Hoewel de moderne landbouw veel verschillende planten verbouwt, geeft ze helaas geen prioriteit aan milieubescherming.
De handeling van het cultiveren van land produceert niet inherent natuurlijke verontreinigende stoffen. Boeren zijn echter vaak afhankelijk van grote hoeveelheden kunstmest en pesticiden tijdens het planten om goede gewasopbrengsten te garanderen.
Het overmatig gebruik van kunstmest en pesticiden is niet milieuvriendelijk. Het kan leiden tot bodemdegradatie, grondwaterverontreiniging en residuen die onveilig zijn voor het menselijk lichaam.
Volgens gerelateerde rapporten van de Verenigde Naties is 13% tot 21% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen gerelateerd aan de landbouwsector. Het aanpakken van de klimaatcrisis vraagt ook om initiatieven vanuit de landbouw.
Plantenfabrieken, die zich meestal dicht bij de consument bevinden’ tabellen, kunnen transportafstanden verkorten, waardoor de koolstofemissies tot op zekere hoogte worden verminderd.
Tegelijkertijd brengt de landbouw onvermijdelijk veel waterverbruik met zich mee.
Dat meldt de Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties “De staat van voedsel en landbouw 2020” rapport, is het watergebruik in de landbouw goed voor 70% van het wereldwijde verbruik van waterbronnen.
Water
Dankzij de relatief gesloten en zeer controleerbare omgeving kunnen fabrieken een zeer hoog niveau van recycling van waterbronnen bereiken.
De productiecapaciteit van het verticale hydrocultuursysteem van Auxgrow is aanzienlijk verbeterd en het waterverbruik is slechts ongeveer 5% van dat van traditionele teeltmethoden.
Het wetenschappelijk ontworpen slimme irrigatiesysteem kan de precieze waterbalans bepalen die het gewas nodig heeft. In combinatie met het recyclingsysteem kan het waterverbruik met 90% tot 97% worden verminderd.
Kunstmest
Het bestaan van intelligente systemen versterkt ook de benuttingsgraad van voedingsoplossingen in plantenfabrieken.
De benuttingsgraad van kunstmest in plantenfabrieken kan 2 tot 3 keer hoger zijn dan die van vollegrondsteelt.
Systemen zoals aeroponics en geïntegreerd water en kunstmest kunnen ervoor zorgen dat voedingsstoffen direct aan het wortelsysteem worden geleverd. Nutriënten die niet worden opgenomen, kunnen ook worden hergebruikt, waardoor het overmatige gebruik van meststoffen wordt verminderd.
Automatisering
Plantfabrieken zijn uitgerust met een overvloed aan intelligente faciliteiten, waardoor sterk geautomatiseerde robotoperaties een levensvatbaar model zijn.
Geautomatiseerde robots kunnen planten verplaatsen en hun dichtheid beheren. Dit kan menselijke fouten minimaliseren en het probleem van de arbeidsintensiteit in de landbouwproductie aanpakken.
Ongetwijfeld is het doorvoeren van deze maatregel een wijs besluit gezien de voortdurende stijging van de loonkosten en de ontoereikende landbouwcompensatie.
Pesticiden
Gewassen zoals chilipepers, aubergines, tomaten, komkommers en meloenen hebben problemen met vruchtwisseling.
Hoewel veel plantenfabrieken deze problemen vermijden door niet te vertrouwen op natuurlijke grond en gewassen met een hoge winst te telen die niet worden beïnvloed door continue teelt, staan ze nog steeds voor hun unieke uitdagingen.
De meeste plantenfabrieken hebben deze problemen echter niet, ze hebben geen natuurlijke grond nodig en gewassen met een hoge winst hoeven zich geen zorgen te maken over opbrengstvermindering als gevolg van intensief continu bijsnijden.
Nadelen van Plant Factory
De verschillende voordelen die fabrieksfabrieken bieden, trekken de aandacht en investeringen uit verschillende sectoren.
Net als elke opkomende technologie staan fabrieksfabrieken echter voor verschillende uitdagingen op de weg die voor hen ligt.
Deze uitdagingen stellen investeerders en innovators voor belangrijke vragen en bieden ruimte voor verkenning en verbetering. Hier onderzoeken we enkele van de belangrijkste uitdagingen waarmee fabrieksfabrieken worden geconfronteerd.
Hoge kosten
Afgezien van de aanzienlijke financieringsvereisten voor start-ups, kan de dagelijkse bedrijfsvoering van fabrieksfabrieken behoorlijk duur zijn.
Plantenfabrieken vervangen natuurlijke omstandigheden door kunstmatige omgevingen, en de kosten zijn een veel groter energieverbruik dan traditionele landbouw.
Momenteel is er geen uniform ontwerpschema voor fabrieksfabrieken en de faciliteiten van verschillende bedrijven variëren. Energie is echter zonder uitzondering de belangrijkste kostencomponent.
Klik om te controleren hoeveel stroom de LED plantenverlichting verbruikt, wat gunstig zal zijn voor de implementatie van uw initiële planningsblauwdruk.
Naast dat u de dagelijkse lichtbehoefte van uw doelgewas moet kennen, het maken van goede timing aanpassingen zal goed zijn voor uw portemonnee!
Gewasbeperkingen
Plantfabrieken zijn niet geschikt voor het verbouwen van alle gewassen, zoals veldgewassen zoals tarwe, rijst, maïs, katoen en sojabonen. Voorlopig gebruiken de meeste plantenfabrieken hydrocultuur, aeroponic en grondloze teeltmethoden, die alleen geschikt zijn voor gewassen met ondiepe wortelsystemen.
Het uitbreiden van het scala aan gewassen dat economisch kan worden geteeld in deze systemen is een grote uitdaging.
Lage marktacceptatie
Hoewel plantenfabrieken gewassen van hoge kwaliteit kunnen produceren, is hun acceptatie in de markt niet gegarandeerd.
Sommige mensen zijn sceptisch over hydrocultuurgroenten, voornamelijk omdat ze geen begrip hebben van of misvattingen hebben over het hydroponische groeiproces.
Indien mogelijk kan het organiseren van seminars, lezingen of boerderijrondleidingen mensen helpen de wetenschap achter hydrocultuur te begrijpen en misverstanden uit de weg te ruimen.
Het houden van proeverijen bij boeren’ markten, winkels of openbare evenementen kunnen consumenten helpen om hydrocultuurgroenten van dichtbij te bekijken. Educatieve activiteiten kunnen de perceptie van de consument van groene fabrieksplanten helpen veranderen.
Deze uitdagingen bieden echter ook kansen voor innovatie en groei. De sector een spannende ruimte maken voor investeerders en ondernemers die de uitdaging aangaan.
Succesverhalen van plantenfabrieken
Absoluut, succesvolle casestudy's op het gebied van fabrieksfabrieken leveren waardevolle inzichten op.
Deze succesverhalen illustreren dat ondanks de uitdagingen, met innovatieve technologie en bedrijfsmodellen, plantfabrieken inderdaad levensvatbaar, duurzaam en winstgevend kunnen zijn.
Overvloed (VS). Plenty gebruikt state-of-the-art technologie om een verscheidenheid aan gewassen, waaronder bladgroenten, te verbouwen in hun verticale boerderijen. Hun succes komt voort uit hun toewijding aan smaak, textuur en duurzaamheid.
Urban Crop Solutions (België). Hun innovatieve oplossingen voor indoor vertical farming en toewijding aan duurzaamheid hebben milieubewuste consumenten aangetrokken.
Verticaal veld (Israël). Hun inzet voor het duurzaam verbouwen van een verscheidenheid aan gewassen in verticale boerderijen heeft weerklank gevonden bij consumenten die geïnteresseerd zijn in milieuvriendelijke praktijken.
Mirai (Japan). Mirai's focus op het binnenshuis telen van pesticidenvrije producten is een hit onder consumenten die schoon en veilig voedsel willen.
Sky Greens (Singapore). Door verse producten te leveren in het dichtbevolkte Singapore, spelen ze in op de vraag naar lokaal en vers voedsel.
Toekomst van De Plantenfabriek
De huidige fabrieksfabrieken zijn niet sterk geïndustrialiseerd en de hoge energiekosten die gepaard gaan met fabrieksfabrieken of verticale landbouw vormen inderdaad een grote belemmering voor groei en schaalbaarheid.
Er zijn twee meest voorkomende ideeën om het probleem van hoge energiekosten aan te pakken.
Energie-efficiëntie verbeteren
Het verbeteren van de conversie-efficiëntie van licht-elektriciteit is een actueel aandachtspunt in fabrieken.
Door energie-efficiënte en effectieve apparatuur te kiezen en nauwkeurige interne klimaatbeheersingssystemen te ontwerpen, kan men het meeste uit het energieverbruik halen.
LED-plantenlampen zijn een keuze onder dit concept. Evenzo kunnen verbeteringen in isolatie en HVAC-technologie (Heating, Ventilation and Air Conditioning) de energie verminderen die nodig is voor temperatuur- en vochtigheidsregeling.
Integratie van hernieuwbare energiebronnen
Het bouwen van fabrieken naast fotovoltaïsche, wind- en waterkrachtcentrales kan toegang bieden tot goedkopere energie. Deze aanpak heeft echter zijn beperkingen: elektriciteitsopwekkingsinstallaties bevinden zich meestal op een bepaalde afstand van consumentenmarkten.
Dit kan leiden tot het traditionele langeafstandstransportmodel, waardoor de economische levensvatbaarheid van de fabrieken mogelijk wordt verzwakt. Hoewel het voor plantenfabrieken een uitdaging kan zijn om te concurreren met grootschalige landbouw, betekent dit niet dat ze voor geen enkel land of regio aantrekkelijk zijn.
Focus op het verbeteren van het voordeel
Zo hebben olieproducerende landen op het Arabisch Schiereiland over het algemeen barre natuurlijke omstandigheden, waardoor buitenteelt een behoorlijke uitdaging is.
Deze landen zijn echter ook buitengewoon welvarend, met ongewoon lage energieprijzen, en de geïmporteerde groenten die consumenten dagelijks eten zijn al duur. Voor deze unieke marktomstandigheden kunnen plantenfabrieken een uitstekende keuze zijn.
Hoewel voor sommige van deze oplossingen aanzienlijke investeringen vooraf nodig zijn, kunnen de besparingen die ze bieden op lange termijn fabrieken economisch levensvatbaarder maken.
De sleutel is om het probleem vanuit meerdere invalshoeken te benaderen, verschillende technologieën en strategieën te combineren om de energie-efficiëntie te maximaliseren en de kosten zoveel mogelijk te minimaliseren.
Als u op zoek bent naar een plantfabrieksysteem op maat, geïnteresseerd bent in het kopen van LED-fabrieksverlichting voor uw fabriek, of een mini-verticaal systeem overwegen om het potentieel ervan te beoordelen, Alsjeblieft neem vandaag nog contact op met Auxgrow.
Jayes
Als Digital Marketing Manager bij AUXGROW combineert Jayes een passie voor hydrocultuursystemen en expertise in LED-groeilampen. Met praktijkervaring en diepgaand inzicht begeleidt Jayes u door de wereld van duurzame teelt.
