"Ik denk dat het potentieel enorm is. We hebben alleen al in Athene zo'n 5 tot 6 miljoen mensen wonen, maar we importeren ook veel producten die uiteindelijk naar de eilanden worden gebracht. Dit gebeurt vooral tijdens het zomerseizoen wanneer er veel vraag is van toeristen. In elk deel van Griekenland worden verschillende soorten gewassen geteeld. De meeste groenten worden echter geïmporteerd, dus deze leemte zou kunnen worden opgevuld door gewassen in een vertical farm te telen," zegt Dafni Avgoustaki, postdoctoraal onderzoeker aan het Laboratory of Farm Structures van de Agricultural University van Athene.
Dafni is erg blij om te zien dat er zoveel interesse is van andere Europese universiteiten om vertical farming te bestuderen. "Studenten zijn dol op vertical farming. We hadden toen nog niet eens de pilot klaar, maar velen waren al enthousiast om meer te leren. We presenteerden het concept van vertical farming tijdens de National Expo of Greece (Agrotica), waar 30.000 mensen waren. Er is alleen nog veel onderzoekswerk voor de academici om aan te werken."
Dafni Avgoustaki
Nationaal gefinancierd project
Met het project VF2FARM, dat is gefinancierd door de nationale ESPA-financiering van 2020, 'Investigate, innovate and create', konden Dafni en haar team halverwege 2021 beginnen met onderzoek. Nu het project in december 2023 afloopt, is Dafni op zoek naar meer financiering om vertical farming op academisch niveau en bij de massa te introduceren. Dafni vertelt dat er nieuwe voorstellen op stapel staan om de huidige vertical farm van de Agricultural University van Athene te optimaliseren op het gebied van energie-efficiëntie en hernieuwbare energiesystemen.
"We willen een autonome, geïntegreerde vertical farm die werkt op geïntegreerde energiebronnen, zoals zonnepanelen en batterijen. We willen de energiepieken en -tarieven beter begrijpen, deze aan elkaar koppelen en de beste tijden vinden om kosten te besparen. Op die manier kunnen we een modulair product maken dat overal gebouwd kan worden," legt Dafni uit.
Dafni's studenten
Pilot farm
Samen met het bouwbedrijf Emmanouilidis heeft Dafni de faciliteit opgezet met 65 m3 ruimte. Alles van de verlichting tot HVAC en irrigatie wordt zelf gedaan.
Er worden proeven gedaan met Valerianella locusta, een Latijnse slasoort die tot nu toe goede resultaten heeft laten zien. Dafni heeft al heel wat variabelen kunnen testen in de parameters zoals belichting en irrigatie.
"Om de teelt duurzamer en volledig autonoom te maken, hebben we meer geld nodig. We hebben ongeveer 15 studenten op de wachtlijst staan die willen experimenteren met verschillende protocollen. Dan zijn er nog twee bachelorscripties die op het punt staan te beginnen, drie lopende bachelorscripties, twee masterscripties en ook nog 2 Ph.D-scripties. Daarnaast zijn er studenten die onderzoek doen naar cashflowanalyses, worden er literatuuronderzoek en retailanalyses gedaan, wordt er gekeken naar Life Cycle Thinking en milieuprestaties en wordt het systeem vergeleken met andere tuinbouwsystemen (kassen en open velden)."
Dafni's afdeling werkt ook samen met het Nederlandse bedrijf Astroplant om hun ruimte in het lab beter te optimaliseren. "Wij zijn verantwoordelijk voor het testen en optimaliseren van het systeem om uiteindelijk een goed werkend en wetenschappelijk onderbouwd teeltprotocol te bieden aan de gebruikers van het systeem over de hele wereld."
De energievraag optimaliseren met algoritmen
Naast haar betrokkenheid bij de universiteit heeft Dafni ook nog een nevenbedrijf, dat VerdeCube heet. "Het heeft een dubbele verhaallijn. Voor de Europeanen in de Scandinavische en Baltische landen levert VerdeCube software en een optimalisatiealgoritme, dat de energievraag en de efficiëntie van het bedrijf optimaliseert. De software biedt reacties op de vraag naar energie door middel van load-shifting. In de noordelijke landen hebben we stroomuitwisselingssystemen, waarvan de uitwisselingsvolumes per uur voornamelijk worden geproduceerd door hernieuwbare energiebronnen."
Volgens Dafni is er een enorme flexibiliteit in de prijsstelling, die gebaseerd is op de verkoop per uur. Tijdens haar Ph.D-onderzoek ontwikkelde ze een voorspellingsmodel voor het energieverbruik, waarbij ze de pieken en dalen van de prijzen leerde kennen. Daarnaast heeft ze een groeimodel ontwikkeld van verschillende gewassen en hun vraag naar verlichting, die gesynchroniseerd zijn met het voorspellingsmodel. Op deze manier is Dafni in staat om een intermitterende vraag met wisselende belasting te leveren en de ecologische voetafdruk van een vertical farm te optimaliseren, om tegelijkertijd een zo groot mogelijke opbrengst te leveren tegen zo laag mogelijke energiekosten.
Aangepaste vertical farms en bedrijfsmodellen
Momenteel werkt Dafni aan het uitbreiden van de database door meer gewassen toe te voegen die vertical farms gewoonlijk telen, zodat het voorspellingsmodel ook uitgebreider kan worden. Tot nu toe heeft het team basilicum, munt, cherrytomaten, reguliere tomaten, Valerianella, sla en aardbeien getest.
Naast het leveren van optimalisatiemodellen voor vertical farms ontwerpt Dafni op verzoek vertical farms. Van hele kleintjes tot grotere, met een op maat gemaakt businessplan, gebaseerd op de behoeften van de klant. "Je moet in cijfers kunnen praten en je bedrijfsmodel goed kunnen communiceren naar investeerders en het publiek. Afhankelijk van het volume en het geteelde gewas help ik klanten bepalen hoeveel een bedrijf moet produceren om de terugverdientijd van de investering te verkorten."
Het concept van VerdeCube om vertical farms te verbinden met hernieuwbare energiebronnen
Optimalisatie is de kern van Dafni's inspanningen op het gebied van vertical farming. Ze kijkt altijd hoe ze synergie kan creëren tussen bepaalde projecten. Op dit moment kijkt ze naar overmatige warmte uit kassen die ook gebruikt kan worden voor vertical farms. Het is echter niet zo makkelijk als het lijkt, geeft ze aan.
"In Griekenland kopen mensen betaalbare producten, dat wil zeggen gewone groenten en fruit. Premium producten zijn vooral verkrijgbaar op delicatessenmarkten of in de horeca. Op dit moment zou vertical farming perfect zijn voor deze markten, omdat de massa op dit moment niet al te veel geld heeft om uit te geven aan premium producten." In de toekomst wil Dafni graag teeltkasten verkopen aan de horeca en conceptstores om het publiek voor te lichten over vertical farming en de gewassen die daarin groeien.
Voor meer informatie:
Dafni Avgoustaki
Agricultural University of Athens
[email protected] / [email protected]
www2.aua.gr/en
