Plant Raisers, de grootste vermeerderaar van sla in de glastuinbouw in het Verenigd Koninkrijk, is naast een recente uitbreiding van haar conventionele glastuinbouwfaciliteit, een samenwerking aangegaan met zusterbedrijf IGrowing om een systeem te ontwikkelen voor de teelt van slastekken met behulp van een off-grid LED-verlichte verticale teeltfaciliteit.
CO2-voetafdruk wegwerken
Het concept is ontworpen om de CO2-voetafdruk van vertical farming weg te werken en de opbrengst van de stekken per eenheid elektriciteit te maximaliseren. Om dit te bereiken, werd elk aspect van de energievraag naar stadslandbouwsystemen geanalyseerd en geoptimaliseerd.
Een belangrijk aandachtspunt bij de ontwikkeling van een duurzaam en efficiënt verticaal systeem voor de plantenteelt was de overtollige warmte als gevolg van de inefficiëntie van bestaande systemen. Door het elimineren van deze verspilling van energie kon de parasitaire belasting van het warmtebeheer worden tenietgedaan, waardoor energie en onnodige kapitaalkosten konden worden bespaard en off-grid exploitatie een realiteit werd.
LED-armatuur en energie-infrastructuur die verwaarloosbare warmte produceert
De eerste taak voor de ontwerpers was het produceren van een LED-armatuur en energie-infrastructuur die verwaarloosbare warmte produceert. De samenwerking met Extreme Low Energy, een Brits bedrijf met kennis en expertise op het gebied van DC-infrastructuur, leverde de elektrische oplossing en het app-gebaseerde besturingssysteem dat gewasspecifieke lichtrecepten leverde.
Er waren verschillende ontwerpen nodig om het beoogde niveau van energie-efficiëntie en lichtprestaties te bereiken. Het eindresultaat is volgens de betrokkenen een op maat gemaakt armatuur dat een goede lichtuniformiteit, volledige spectrale en intensiteitsregeling heeft en vrijwel geen afvalwarmte afgeeft.
De regeling van het recept en de duur van de spectrale verlichting maakt verdere energiewinst mogelijk, voortbouwend op het inzicht van Plant Raisers in de behoeften van de tuinbouw in elke teeltfase. Omdat de armaturen slechts 8 mm dik zijn, is er bovendien een mogelijkheid om het aantal teeltniveaus in een bepaalde ruimte te maximaliseren en zo de ruimte optimaal te benutten.
Zonder overmatige warmtebelasting van de installatie vereiste de beheersing van de omgeving een andere aanpak dan de conventionele HVAC-systemen (HVAC is de Engelse afkorting van heating (verwarming), ventilation (ventilatie) en air conditioning (airconditioning of koeling). In plaats daarvan wordt de omgevingscontrole verzorgd door ventilatoren en sensoren. Deze worden geschakeld door het app-gebaseerde programma, dat afstandsbediening op elk moment van de dag of nacht mogelijk maakt. De app heeft ook de mogelijkheid om continu gegevens vast te leggen om managementbeslissingen over de meest geschikte klimaat- en verlichtingsinstellingen te ondersteunen.
Containersysteem met lage energiebehoefte
De totale energiebehoefte van het containersysteem is nu zo laag dat het systeem off-grid teelt kan ondersteunen met stroom die wordt geleverd door lokaal gemonteerde zonnepanelen en/of een kleinschalige windturbine met een stand-by gasgenerator die optioneel verkrijgbaar is. Accutechnologie maakt opslag en controle van de stroomopwekking mogelijk. Deze aspecten worden ook gecontroleerd en gemonitord met behulp van het app-gebaseerde programma.
Het bovenstaande systeem is het resultaat van meer dan drie jaar onderzoek van Plant Raisers gericht op het in containers telen van slastekken met een minimum aan energie-input. Het project is nu volledig operationeel en zal door iGrowing verder worden ontwikkeld voor klantspecifieke toepassingen. De systeemcomponenten kunnen ook worden ingepast in grotere vertical farms die willen profiteren van de energiebesparing en het ontwerp.
Voor meer informatie:
Nick Denham
iGrowing Ltd.
nick@igrowing.co.uk