صرفه جویی در برق در کشاورزی

صرفه جویی در برق

یکی از راه های کاهش مصرف الکتریسیته استفاده از لامپ های LED است که تنها نورهای مورد نیاز گیاهان را تولید می کنند و نه کل طیف رنگ سفید را. گیاهان سبز هستند چون برگ هایشان حاوی کلروفیل است؛ ماده ای که نور سبز (وسط طیف رنگی) را منعکس می کند اما از طول موج های آبی و قرمز انتهای طیف برای فتوسنتز بهره می گیرد.

مرزعه عمودی واقع در اینورگوری این ایده را فراتر برده است. این مزرعه از لامپ های LED استفاده می کند که کاملاً قابل تنظیم هستند. اگرچه این لامپ ها غالباً طول موج قرمز و آبی تولید می کنند، اما به گفته دیوید فارکوار، مدیرعامل شرکت IGS، محققان اکنون می دانند که رنگ های دیگر نیز نقش مهمی در مراحل گوناگون رشد گیاه بازی می کنند. استفاده از مقداری طیف رنگ سبز در زمان مناسب می تواند محصول بیشتری تولید کند. به همین ترتیب، استفاده از مقداری پرتو مادون قرمز در موقع مناسب می تواند باعث افزایش کیفیت شاخ و برگ گیاهان شود. این لامپ ها همچنین می توانند ترکیب های متعددی از طیف های قرمز و آبی تولید کنند.

شرکت IGS برای استفاده بهینه از این LEDها سیستم توزیع برق کم ولتاژی را تولید کرده است. به گفته آقای فارکوار، این سیستم در مقایسه با سایر مزارع عمودی می تواند هزینه انرژی را تا 50 درصد کاهش دهد. در نتیجه، تمام برج ها می توانند سالانه 15 تا 25 تن سبزیجات، برگ های سالادی، میوه و گیاهان دارویی تولید کنند. این شرکت ادعا می کند با داشتن فضایی برابر با گلخانه های متداول- برابر به لحاظ عمودی- و مجهز به سیستم های گرمادهی و نوردهی تکمیلی حدود 2 تا سه برابر این گلخانه ها بازدهی دارد و نسبت هزینه به کیلوگرم این سیستم تقریباً با سیستم های متداول فعلی برابر است.

یکی از مشاغلی که در واحد اینورگوری وجود دارد، توسعه برنامه نوردهی به محصولات است. شغل دیگر توسعه الگوریتم های کنترل آب وهوا، به صورت جداگانه، برای هر محصول است.

تمام فرایندهای طی شده در این مزرعه با هدف افزایش بیشتر کارایی مهندسی شده است؛ به عنوان مثال، سیستم آبیاری به آب جمع آوری شده از باران بستگی دارد. این آب تصفیه شده و تمیز است و تنها پنج درصد آن برای هر برداشت تلف می شود (که بیشتر آن در خود گیاهان جمع می شود). افزون بر این، سیستم تهویه به صورت مداربسته عمل می کند و گرمای اضافی لامپ های LED را جمع آوری و همزمان سطح رطوبت و اکسیژن هوا را مدیریت می کند.

این سیستم با کاهش هزینه های جاری می تواند کشت محصولات زراعی به روش عمودی را بسیار پربازده و سودآور کند. این شرکت تاکنون موفق به کشت سبزیجات ریشه ای نظیر تربچه و شلغم شده است. شاید تولید محصولات عمده زراعی نظیر گندم و برنج به صورت کشاورزی عمودی بی معنا به نظر برسد و تولید سبزیجات بزرگ تر و سنگین تر دشوار باشد؛ یعنی رشد محصولاتی نظیر سیب زمینی های بزرگ، با تکنولوژی های فعلی، احتمالاً از دستور کار خارج است.

به گفته کالین کمپبل، رئیس موسسه جیمز هاتون، یک مرکز تحقیقاتی تحت حمایت دولت اسکاتلند، سیب زمینی های بذری گزینه مناسبی برای کشاورزی عمودی هستند. این مرکز پژوهشی در همسایگی شرکت IGS قرار دارد و با آن همکاری می کند. به گفته دکتر کمپبل، زمین های زیادی در جهان هستند که از مشکل رو به رشد آفات و بیماری هایی نظیر نماتدهای سیست سیب زمینی رنج می برند. او می گوید در محیط کنترل شده کشاورزی عمودی آفت ها و بیماری ها را می توان از میان برد و سیب زمینی بذری را با بهره وری بالاتر از محیط نامساعد زمین های کشاورزی تولید کرد.

پژوهشگران این موسسه همچنین متوجه گیاهانی هستند که خصوصاً در فضای بسته محصول بهتری تولید می کنند، از جمله انواع قدیمی گیاهان زراعی که می توانند سیستم های سخت کشاورزی را تحمل کنند. دکتر کمپبل با اشاره به بانک ژن موسسه امیدوار است بتواند میوه ها و سبزیجاتی را پیدا کند که مدت هاست فراموش شده اند و می توان آنها را در کشاورزی عمودی بار دیگر تولید کرد.

این اتفاقات می تواند خوشحالی غذادوستان را برانگیزد و طعم های جدید و فراموش شده را بار دیگر احیا کند. حتی ممکن است مغازه داران انواع گیاهان عجیب را در مغازه های خود قرار دهند. در برلین، شرکتی به نام «اینفارم» (Infarm) با فروشگاه ها، انبارها و رستوران ها از راه دور همکاری و برای آنها گیاهان دارویی و سبزیجات سالادی تامین می کند که از جمله آنها می توان به ریحان ژنوی و نعناع پرویی اشاره کرد.

در مجموع کشاورزی عمودی شاید نتواند غذای مردم جهان را تامین کند، اما می تواند محصولات تازه برای افراد بیشتری فراهم کند. شاید با گسترش سیستم های کشاورزی عمودی سرانجام نسخه های مینیاتوری برای استفاده خانگی نیز تولید شود، چیزی در اندازه گلدان های دم پنجره که می تواند امکان تهیه بعضی از سبزیجات تازه را برای مصرف روزانه خانواده ها فراهم کند.