Innehållsförteckning
Vi måste inse att för närvarande är energiförbrukningen i en fabriksfabrik relativt hög, eftersom den stora majoriteten av anläggningarna och utrustningen drivs med el.
Just på grund av den höga energianvändningen finns det mycket debatt kring denna teknik.
Vi tror dock att det verkliga värdet av växtfabriker inte kan bestämmas enbart av deras energianvändning. Deras betydelse ligger snarare i deras förmåga att hantera svårigheterna med att odla grödor i ogynnsamma väderförhållanden och miljöer.
Det är extremt svårt att odla grödor utomhus i regioner med extrema temperaturer eller i områden med problematiska mark- och geologiska förhållanden. Det är just på grund av växtfabrikernas teknik som vi kan producera grödor under dessa extrema förhållanden.
Därför är växtfabriker värda tiden och ansträngningen för yngre generationer och moderna bönder att utforska och forska. Det är ett djupt meningsfullt jordbruksfält.
I den här artikeln går vi in i den fascinerande världen av fabriker.
Växtfabrikens betydelse
Innan man förstår växtfabriker är det nödvändigt att klargöra deras konsekvenser och förlängningar för anläggningsjordbruk och vertikalt jordbruk.
Anläggningsjordbruk är en typisk modern jordbruksproduktionsmetod.
Människor bedriver jordbruksproduktion i dessa anläggningar genom att heltäckande tillämpa ingenjörsutrustning, miljöteknik och biologiska tekniker, till optimala miljöer som behövs för växt- och djurtillväxt och utveckling.
En typisk form av anläggningsjordbruk är plastväxthuset, medan den utvecklade versionen är vertikalt jordbruk. Den senaste representanten för vertikalt jordbruk är växtfabriken.
Kärnan i en växtfabrik är att effektivisera jordbruksproduktionen. Under helt industrialiserade förhållanden odlas grödor industriellt, vilket helt eliminerar egenskaperna hos jordbruk som förlitar sig på vädret.
Grundmodellen för en växtfabrik involverar automatisk högprecisionskontroll av miljöförhållanden för växttillväxt, såsom vatten, gödningsmedel, luft, ljus och temperatur, genom datorer, elektroniska avkänningssystem och jordbruksanläggningar, vilket ger de mest lämpliga tillväxtförhållandena för växter.
Planteringsmetoden i en hydroponisk växtfabrik är att utföra flerskiktsodling genom vertikalt staplade odlingsställ. Detta ökar markutnyttjandet dramatiskt och kringgår därmed frågan om otillräcklig åkermark.
Den industriella kedjan i en fabriksfabrik består huvudsakligen av tre delar: uppströms tillverkare av jordbruksteknologikomponenter, fabriksföretag i mitten av fabriker och lösningsleverantörer och nedströms försäljning av jordbruksprodukter.
Hur fungerar växtfabriker?
Växtfabriker, vertikalt jordbruk och inomhusplantering hör alla till det avancerade stadiet av anläggningsjordbruk, vilket är intelligent anläggningsjordbruk. Det kan också allmänt förstås som ett mer raffinerat, smartare växthus för inomhusväxtfabriker.
Låt oss se hur de fungerar!
För det första är odlingsmiljön helt kontrollerad. Det innebär att ställa in rätt temperatur, luftfuktighet, ljusintensitet och till och med CO2-nivåer för att säkerställa att växterna växer så gott de kan.
Eftersom allt är inomhus behöver du inte oroa dig för väder eller skadedjur, vilket kan vara ett verkligt problem med traditionellt jordbruk.
Även om det finns olika metoder för jordfri odlinghar ett universellt standardiserat system ännu inte upprättats.
Växtfabriker använder ofta hydroponics eller aeroponics. Istället för jord dinglar växter med sina rötter i näringsrikt vatten (hydroponics) eller så blir de besprutade med en näringsdimma (aeroponics).
Denna metod kan använda mycket mindre vatten än traditionellt jordbruk.
Belysning är nyckeln. Solljus är inte ett alternativ inomhus, så istället används LED-lampor. Dessa lampor är designade för att bara avge de våglängder av ljus som växter behöver mest för fotosyntes, vilket gör dem mycket effektiva.
Slutligen är automation en stor del av dessa fabriker. Maskiner tar hand om plantering, skörd och ibland även förpackning. Detta kan minska arbetskostnaderna och öka effektiviteten.
Fördelar med Plant Factory
Enkelt uttryckt har växtfabriker speciella fördelar vad gäller odlingsförhållanden, naturvänlighet och intelligens.
Överträffa landet
Med den kontinuerliga expansionen av städer, efterfrågan på utveckling av industrier med högt förädlingsvärde och utvecklingen av miljöskyddsrörelser, har spänningen i jordbruksmarkanvändningen intensifierats ytterligare.
En av växtfabrikernas stora potentialer ligger i att förändra bristen på mark.
Genom flerskiktad vertikal odling överstiger ytenhetsavkastningen för en växtfabrik och utnyttjandet av mark- och utrymmesresurser vida traditionella planteringssätt.
Vissa växtfabriker som antar en vertikal planteringsmodell kan nå 10-14 lager, och under samma ockuperade område kan den faktiska effektiva arean öka med 4,2 gånger.
Med teknikens framsteg och förbättringen av interna miljöregleringsmöjligheter finns det fortfarande avsevärt utrymme för förbättringar i denna siffra.
Om du är intresserad av detta, klicka för att lära dig mer Auxgrows vertikala hydroponiska system.
Den utbredda användningen av jordfria odlingssätt som hydroponik, svampsubstrat och aeroponics har i huvudsak befriat växtfabriker från det traditionella anläggningsjordbrukets beroende av jorden.
Denna frihet möjliggör nästan fullständig flexibilitet vid val av plats. Övergivna fabriker, byggnader och containrar kan alla omvandlas till fabriker.
I regioner med en relativ knapphet på vattenresurser, som sandiga och salthaltiga alkaliska marker där traditionell jordbruksproduktion är extremt svår, påverkas inte driften av växtfabriker.
Kort sammanfattning
Friheten att välja plats ger fabriker en affärsmodell som skiljer sig från traditionellt jordbruk. Det vill säga att utföra storskalig plantering i förorterna eller till och med i staden, för att föra produktionsplatsen så nära konsumenterna som möjligt’ tabeller.
Detta hjälper till att minska beroendet av långväga transporter och distribution på flera nivåer, sänker lagrings- och transportkostnaderna samtidigt som färskare jordbruksprodukter levereras.
Det breda utbudet av lägesförhållanden i kombination med högt utrymmesutnyttjande gör också anläggningsfabriker till det bästa, eller till och med det enda valet, i scenarier där utrymmet är ont om, såsom öar, polarområden, rymdstationer och till och med framtida månforskningsstationer.
Bortom naturen
Förutom att förlita sig på odlingsbar mark är traditionellt jordbruk också beroende av en rad naturliga förhållanden som temperatur, årstid, nederbörd och solljus.
Växthusplantering kan något minska beroendet av den yttre miljön, vilket ger produktion under lågsäsong och året runt. Men visionen om växtfabriker är ännu mer ambitiös.
En idealisk växtfabrik förlitar sig inte alls på naturligt ljus utan använder istället artificiella ljuskällor för att möta växternas tillväxtbehov. Industrin använder för närvarande främst LED-växtlampor.
Effektiviteten hos LED-odlingslampor ligger inte bara i att imitera naturligt ljus, utan i att justera ljusintensiteten, kvaliteten och cykeln i enlighet med de biologiska effekterna av de grödor som odlas, och därmed mer effektivt främja växttillväxt.
Genom att komplettera med odlingslampor eller använda LED-växtbelysning under hela processen för att bestråla växter kan växttillväxt främjas, skörden kan ökas, produktens form och färg kan förbättras och skadedjurssjukdomar kan också minskas.
Kontrollprecisionen för den inre miljön i en fabriksfabrik överstiger vida den för traditionellt anläggningsjordbruk, vilket möjliggör produktion året runt.
Alla interna tillväxtelement bibehålls så mycket som möjligt under grödornas optimala tillväxtparametrar så att grödorna inte längre påverkas av årstider, naturkatastrofer och klimat.
Eftersom det uppnår kvasiisolering från omvärlden minimeras intrånget av skadedjur och sjukdomar så mycket som möjligt. Odlingsmiljön inne i fabriken är renare och växternas hälsa är bättre.
Kort sammanfattning
Sammanfattningsvis strävar växtfabriker efter att öka sina skördar, ha större kontroll över tillväxtcykler, säkerställa mer konsekvent tillväxt och uppnå stabila och förutsägbara skördar.
Rapporter tyder på att tomater i en växtfabrik kan skördas bara två månader efter plantering, jämfört med en hundra dagar lång tillväxtcykel för traditionella växthustomater. Bladgrönsaker kan skördas på bara 1/5 till 1/3 av den tid som krävs för utomhusodling, utan behov av träda.
Till exempel kan AeroFarms, utsedd som världens största vertikala gård, skörda grönsaker var 16:e dag, med en årlig total avkastning på cirka 900 000 kilo.
Den kinesiska akademin för jordbruksvetenskaps forskningsresultat har framgångsrikt uppnått en risskörd på cirka 60 dagar i en växtfabrik. Detta har effektivt halverat den traditionella tillväxtcykeln på cirka 120 dagar för risodling i öppna fält.
Grön industri
Även om det moderna jordbruket odlar många olika växter, prioriterar det tyvärr inte miljöskyddet.
Att odla mark producerar inte naturligt naturliga föroreningar. Bönderna är dock ofta beroende av stora mängder gödningsmedel och bekämpningsmedel när de planterar för att säkerställa goda skördar.
Den överdrivna användningen av konstgödsel och bekämpningsmedel är inte miljövänligt. Det kan leda till jordförstöring, grundvattenföroreningar och rester som är osäkra för människokroppen.
Enligt relaterade rapporter från FN är 13–21 % av de globala växthusgasutsläppen relaterade till jordbrukssektorn. Att tackla klimatkrisen kräver också initiativ från jordbruket.
Anläggningsfabriker, tenderar att vara belägna nära konsumenterna’ tabeller, kan förkorta transportsträckorna och därmed bidra till att minska koldioxidutsläppen i viss utsträckning.
Samtidigt innebär jordbruket oundvikligen mycket vattenanvändning.
Enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation “Tillståndet för livsmedel och jordbruk 2020” rapporten står vattenanvändningen inom jordbruket för 70 % av den globala förbrukningen av vattenresurser.
Vatten
Tack vare den relativt slutna och mycket kontrollerbara miljön kan växtfabriker uppnå en mycket hög nivå av återvinning av vattenresurser.
Produktionskapaciteten för Auxgrows hydroponiska vertikala system är avsevärt förbättrad, och dess vattenförbrukning är bara cirka 5 % av den för traditionella odlingsmetoder.
Det vetenskapligt utformade smarta bevattningssystemet kan bestämma den exakta vattenbalansen som krävs av grödan. Tillsammans med återvinningssystemet kan det minska vattenförbrukningen med 90 % till 97 %.
Gödselmedel
Förekomsten av intelligenta system stärker också utnyttjandegraden av näringslösningar i växtfabriker.
Utnyttjandegraden av gödselmedel i växtfabriker kan nå 2 till 3 gånger så stor som vid odling på friland.
System som aeroponics och integrerat vatten och gödsel kan säkerställa att näringsämnen levereras direkt till rotsystemet. Näringsämnen som inte tas upp kan också återvinnas, vilket minskar den överdrivna användningen av gödningsmedel.
Automatisering
Fabriker är utrustade med en uppsjö av intelligenta anläggningar, vilket gör högautomatiserade robotoperationer till en hållbar modell.
Automatiserade robotar kan flytta växter och hantera deras täthet. Detta kan minimera mänskliga fel och ta itu med frågan om arbetsintensitet i jordbruksproduktionen.
Att genomföra denna åtgärd är utan tvekan ett klokt beslut med tanke på den ständiga ökningen av arbetskraftskostnaderna och den otillräckliga jordbruksersättningen.
Bekämpningsmedel
Grödor som chilipeppar, auberginer, tomater, gurkor och meloner har problem med växtföljden.
Även om många växtfabriker undviker dessa problem genom att inte förlita sig på naturlig jord och odla grödor med hög vinst som inte påverkas av kontinuerlig odling, står de fortfarande inför sina unika utmaningar.
De flesta växtfabriker har dock inte dessa problem, de behöver inte naturlig jord, och högvinstgivande grödor behöver inte oroa sig för skördeminskning på grund av intensiv kontinuerlig odling.
Nackdelar med Plant Factory
De olika fördelarna som växtfabrikerna erbjuder väcker uppmärksamhet och investeringar från flera sektorer.
Men i likhet med vilken ny teknik som helst, står fabriksfabriker inför olika utmaningar på vägen framåt.
Dessa utmaningar ställer stora frågor för investerare och innovatörer, och erbjuder ett område för utforskning och förbättring. Här undersöker vi några av de viktigaste utmaningarna som fabriker står inför.
Höga kostnader
Bortsett från de betydande finansieringsbehoven för nystartade företag kan den dagliga driften av anläggningsfabriker vara ganska dyr.
Växtfabriker ersätter naturliga förhållanden med konstgjorda miljöer och kostnaden är betydligt större energiförbrukning än traditionellt jordbruk.
För närvarande finns det inget enhetligt designschema för växtfabriker, och olika företags faciliteter varierar. Energi är dock utan undantag den viktigaste kostnadskomponenten.
Klicka för att kontrollera hur mycket el LED-växtljuset förbrukar, vilket kommer att vara fördelaktigt för implementeringen av din första planeringsritning.
Förutom att du behöver känna till de dagliga ljuskraven för din målgröda, gör bra timingjusteringar kommer att vara bra för din plånbok!
Begränsningar för grödor
Växtfabriker är inte lämpliga för att odla alla grödor, såsom åkergrödor som vete, ris, majs, bomull och sojabönor. För närvarande använder de flesta växtfabriker hydroponiska, aeroponiska och jordfria odlingslägen, som endast är lämpliga för grödor med grunda rotsystem.
Att utöka utbudet av grödor som kan odlas ekonomiskt i dessa system är en betydande utmaning.
Låg marknadsacceptans
Även om växtfabriker kan producera högkvalitativa grödor, är deras acceptans på marknaden inte garanterad.
Vissa människor är skeptiska till hydroponiska grönsaker, främst för att de saknar förståelse eller har missuppfattningar om den hydroponiska odlingsprocessen.
Om det är möjligt kan anordnande av seminarier, föredrag eller gårdsturer hjälpa människor att förstå vetenskapen bakom hydrokultur och skingra missförstånd.
Håller provningsevenemang hos bönder’ marknader, butiker eller offentliga evenemang kan hjälpa konsumenter att komma på nära håll med hydroponiska grönsaker. Utbildningsaktiviteter kan bidra till att förändra konsumenternas uppfattning om gröna fabriksväxter.
Men dessa utmaningar ger också möjligheter till innovation och tillväxt. Att göra sektorn till ett spännande utrymme för investerare och entreprenörer som tar sig an utmaningen.
Framgångsberättelser om växtfabriker
Absolut, framgångsrika fallstudier inom växtfabrikernas område ger värdefulla insikter.
Dessa framgångshistorier illustrerar att trots utmaningarna, med innovativ teknik och affärsmodeller, kan växtfabriker verkligen vara livskraftiga, hållbara och lönsamma.
Plenty (USA). Plenty använder den senaste tekniken för att odla en mängd olika grödor, inklusive bladgrönt, i sina vertikala gårdar. Deras framgång kommer från deras engagemang för smak, konsistens och hållbarhet.
Urban Crop Solutions (Belgien). Deras innovativa lösningar för vertikalt jordbruk inomhus och engagemang för hållbarhet har attraherat miljömedvetna konsumenter.
Vertikalt fält (Israel). Deras engagemang för att odla en mängd olika grödor på ett hållbart sätt i vertikala gårdar har fått resonans hos konsumenter som är intresserade av miljövänliga metoder.
Mirai (Japan). Mirais fokus på att odla bekämpningsmedelsfria produkter inomhus har varit en hit bland konsumenter som vill ha ren och säker mat.
Sky Greens (Singapore). Genom att tillhandahålla färskvaror i det tätbefolkade Singapore har de utnyttjat efterfrågan på lokal och färsk mat.
Plantfabrikens framtid
Nuvarande växtfabriker är inte särskilt industrialiserade, och de höga energikostnaderna förknippade med växtfabriker eller vertikalt jordbruk är verkligen ett stort hinder för tillväxt och skalbarhet.
Det finns två vanligaste idéer för att lösa problemet med höga energikostnader.
Att förbättra energieffektiviteten
Att förbättra effektiviteten för omvandlingen av ljus-elektricitet är ett aktuellt fokus i fabriker.
Genom att välja energieffektiv och effektiv utrustning och designa exakta interna miljökontrollsystem kan man få ut det mesta av energianvändningen.
LED-växtlampor är ett val under detta koncept. På samma sätt kan förbättringar av isolering och HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning)-teknik minska den energi som behövs för temperatur- och fuktkontroll.
Integrering av förnybara energikällor
Att bygga fabriker i anslutning till solcells-, vind- och vattenkraftverk kan ge tillgång till billigare energi. Detta tillvägagångssätt har dock sina begränsningar: kraftproduktionsanläggningar är vanligtvis belägna på ett visst avstånd från konsumentmarknaderna.
Detta kan leda tillbaka till den traditionella långväga transportmodellen, vilket potentiellt försvagar växtfabrikernas ekonomiska bärkraft. Även om det kan vara utmanande för växtfabriker att konkurrera med storskaligt jordbruk, betyder det inte att de inte tilltalar något land eller någon region.
Fokusera på att förbättra nyttan
Till exempel har oljeproducerande länder på den arabiska halvön generellt svåra naturliga förhållanden, vilket gör utomhusbruk ganska utmanande.
Men dessa länder är också exceptionellt rika, med ovanligt billiga energipriser, och de importerade grönsaker som konsumenterna äter dagligen är redan dyra. För dessa unika marknadsförhållanden kan växtfabriker vara ett utmärkt val.
Även om vissa av dessa lösningar kräver betydande investeringar i förväg, kan de långsiktiga besparingarna de erbjuder göra fabriker mer ekonomiskt lönsamma.
Nyckeln är att närma sig problemet från flera vinklar, kombinera olika tekniker och strategier för att maximera energieffektiviteten och minimera kostnaderna så mycket som möjligt.
Om du letar efter ett skräddarsytt fabrikssystem, är intresserad av att köpa LED växtlampor till din fabrik, eller överväger ett minivertikalt system för att bedöma dess potential, snälla du kontakta Auxgrow idag.
Jayes
Som Digital Marketing Manager på AUXGROW kombinerar Jayes en passion för hydroponiska system och expertis inom LED-odlingslampor. Med praktisk erfarenhet och en djup förståelse guidar Jayes dig genom en värld av hållbar odling.
