Academici aan de universiteit van Nottingham hebben een nieuw concept gepatenteerd waarbij voedselproductie in diep gelegen teeltbedrijven in steden zou kunnen plaatsvinden.
'Deep farming' technologie zou het hele jaar door gewasproductie mogelijk maken. Er kunnen maximaal 10 teeltcycli per jaar worden bereikt in vergelijking met 1-2 cycli voor conventionele landbouw. Anders gezegd: 0,40 hectare indoor is gelijk aan 1,60 - 2,40 hectare of meer bovengronds en in de open lucht, afhankelijk van het gewas.
Voorbeeld van een stad met 'deep farming'
Aangezien Deep Farms dicht bij stedelijke centra zouden kunnen worden gevestigd, zou de CO2-uitstoot door het transport van gewassen worden verminderd. Dit is vooral belangrijk omdat het aandeel van mensen in steden blijft stijgen. In de afgelopen 20 jaar is het percentage mensen dat wereldwijd in steden woont toegenomen van 20% tot bijna 50%.
Kosteneffectieve ondergrondse schachten voor het planten van gewassen zouden worden gemaakt met behulp van nieuwe boortechnieken. Bestaande kolenmijnschachten, mijnen en tunnels, waarvan velen nu verlaten zijn, kunnen ook worden gebruikt voor de teelt van gewassen.
Een aantal gewassen zou kunnen worden geteeld in de Deep Farms met hydroponic plantenbakken (plantenwortels gevoed met voedselrijk water) of aeroponics. LED-verlichting zou fotosynthese mogelijk maken in afwezigheid van zonlicht. Grondwater kan direct worden gebruikt of water kan worden gecondenseerd uit omgevingslucht in hete / vochtige woestijnklimaten. Een belangrijk voordeel van deze aanpak is dat de productie van gewassen grotendeels wordt beïnvloed door klimaat- of seizoensfactoren - een van de grootste beperkingen van conventionele teeltmethoden.
Geautomatiseerd Deep Farm concept
Voor Deep Farms kunnen nieuwe verticale schachten worden gemaakt en ook overtollige kolenmijnschachten kunnen worden gebruikt voor de teelt van gewassen. In het Verenigd Koninkrijk zijn er bijvoorbeeld meer dan 150.000 overbodige kolenmijnschachten.
Koolstofdioxide is vereist voor de fotosynthese van planten en Deep Farms zijn goed geschikt voor koolstofafvang uit omgevingslucht. De CO2 kan vrijkomen om de concentratieniveaus te bereiken die planten nodig hebben.
Het gebruik van systemen voor koolstofafvang heeft het extra voordeel dat de CO2-concentratie in de omgeving wordt verlaagd, omdat extra koolstof wordt geadsorbeerd in grondstoffen aan de oppervlakte. Geavanceerde besturingssystemen inclusief sensoren en afstandsbedieningen kunnen worden gebruikt om de teelt van gewassen te volgen. Geautomatiseerde systemen zoals robots kunnen worden gebruikt voor het planten en oogsten van gewassen. Elektriciteit opgewekt uit hernieuwbare bronnen en energie in de daluren kan worden gebruikt om de LED-verlichting aan te sturen voor fotosynthese van planten.
Bovenaanzicht van een Deep Farm
Geschat wordt dat een kleine Deep Farm 80 ton voedsel per jaar kan produceren. Sommige gewassen kunnen binnen twee tot drie weken worden geoogst. De hoeveelheid energie die nodig is, is gelijk aan die van drie Britse huizen.
Deep Farms kunnen op verschillende locaties worden geïnstalleerd om een 'Deep Farming City' te creëren. Dit zou de levering van een breed scala aan verse gewassen aan de lokale bevolking vergemakkelijken.
Voor meer informatie:
University of Nottingham
Professor Saffa Riffat
+44 115 748 4479
www.nottingham.ac.uk