Vertikal landbrug breder sig over hele Europa, og der forskes i alle mulige nye afgrødetyper. Men der er stadig udfordringer, der skal overvindes.
Tomme kontorbygninger, hvor afgrøder kan vokse stablet oven på hinanden, lag efter lag. Eller i en container i dit nabolag giver vertikal landbrug mange muligheder. Du kan dyrke afgrøder, hvor du vil. Du behøver ikke felter til det. Dyrkningen er bæredygtig, effektiv og fuldt kontrolleret. Du behøver ingen sprøjtegifte, der er ingen udledning af næringsstoffer og vandforbruget er kun mellem 2 og 4 liter per kilo grøntsager. Der er stadig et stort problem: energiforbruget. Det arbejder vi stadig hårdt på.
Vertikal landbrug er i fremmarch over hele Europa. Det er særligt velegnet til dyrkning af afgrøder i byområder, hvor pladsen er i højsædet. Det kan endda garantere fødevaresikkerhed i lande, der er mindre tilpasset konventionelt landbrug. Men selvom de første afgrøder allerede er til salg i nogle lande, vil der helt sikkert gå flere år, før produkter fra vertikale gårde når supermarkedernes hylder i massevis.
Ændring af kost og øget efterspørgsel
Sammen med dyrket kød præsenteres vertikalt landbrug ofte som nøgleløsningen til at bekæmpe fremtidige fødevarekriser. Men hvorfor har vi overhovedet brug for vertikale gårde? Hvorfor bliver vi ikke ved med at gøre det på den gammeldags måde, som vi har gjort i de sidste 10,000 år?
Efterspørgslen efter mad stiger hvert år. Ifølge FN vil verdens befolkning vokse til 9.7 milliarder mennesker i 2050. Alle disse mennesker har brug for mad. Men at dyrke afgrøder på traditionel vis bliver et stigende problem. På grund af klimaforandringerne ændres vækstbetingelserne, så man ikke længere kan dyrke nogle afgrøder, hvor man tidligere kunne. Ekstreme vejrbegivenheder og voldsomme storme ødelægger flere afgrøder hvert år. Og nogle steder er jorden mindre nærende, end den plejer at være.
Ud over at skulle imødekomme den fremtidige efterspørgsel efter frisk mad, er vores spisevaner også meget anderledes end for et århundrede siden. ”Vi spiser ikke længere sæsonbestemt. Om vinteren spiser vi salater og bær, som vi importerer,” siger administrerende direktør Anders Riemann fra Nordic Harvest, Europas største hydroponiske farm.
Avlere i en vertikal gård bærer beskyttelsestøj for at forhindre uønskede bakterier i at trænge ind i gården. På den måde kan de undgå brugen af pesticider.
Sommerhøst fra Arktis
Lodrette gårde kan bygges næsten overalt. Hvilket betyder, at man ikke længere skal importere kiwier fra New Zealand, men at man kan dyrke dem på sådan en farm i sin egen region. Dette sparer en stor mængde CO2-udledning.
Hvordan virker det?
”For mig er fuldstændig kontrol den store fordel ved vertikalt landbrug. Vi kan virkelig optimere processen og ved præcis, hvor meget vi vil vokse og af hvilken kvalitet,” siger Leo Marcelis, professor i havebrug og produktfysiologi ved Wageningen University & Research.
Fra vandforsyning til dagslys, temperatur og adgang til mineraler og bakterier. Vertikal landbrug foregår under ekstremt kontrollerede forhold. Afgrøder dyrkes indendørs med LED-lys i stedet for sollys. LED-pærer er små, holdbare, omkostningseffektive, og de afgiver ingen varme. Når solen går ned sidst på dagen, kan disse lys skinne så længe som nødvendigt.
Landmanden kan manipulere plantens dag- og natrytme for at optimere vækstudbyttet. Om dagen danner planter stivelse i bladene, som nedbrydes til sukker og transporteres til resten af planten om natten. Nogle planter har brug for mere end 12 timers lys om dagen for at vokse, andre har brug for mindre. Lodret landbrug giver enhver type plante mulighed for at få den mængde dagslys, den skal bruge for at vokse bedst muligt.
Vækst med forskellige farver af lys
Farverne på disse lamper er særligt vigtige for at optimere vækstudbyttet. Forskere har hovedsageligt fokuseret på effekten af rødt, blåt og grønt lys på plantevæksten. Rødt lys er meget effektivt til fotosyntese, men planter har også brug for noget blåt lys, hvilket især er nyttigt til klorofylproduktion. I nogen tid forsøgte forskere at reducere brugen af grønt lys, idet de mente, at det ikke bidrog til fotosyntesen.
En undersøgelse fra 2016 fra Utah State University viser dog, at det grønne lys kan drive fotosyntesen til lavere blade mere effektivt, end rødt eller blåt lys kan. Landmanden kan bruge forskellige farvekombinationer til at fremhæve forskellige egenskaber. Med den rigtige kombination kan landmanden dyrke planter, der er meget mere nærende end konventionelt landbrug. Dette kan være nyttigt, da de fleste planter er blevet mindre nærende i de seneste årtier. En anden kombination kan bruges til at øge væksthastigheden, så der kan produceres mere mad på én gang. Fra et økonomisk synspunkt kunne det være ønskeligt, da vertikalt landbrug fortsat er omkostningstungt.
Men der er flere grunde til, at denne metode er så populær. Lodret landbrug kræver ikke pesticider. Avlere kan dyrke præcis den mængde afgrøder, de ønsker, inden for en fastsat tidsramme og af en bestemt kvalitet, som de selv vælger. Vejret eller årstidens forhold påvirker ikke længere produktionen. Mere mad kan dyrkes på et mindre areal.
Landbrug uden marker
Vertikal landbrug i dag kommer hovedsageligt i to former: hydroponisk og aeroponisk. Ifølge Leo Marcelis er begge teknikker fremragende alternativer. I hydroponics vokser planter på hylder med deres rødder i næringsstoffyldt vand i stedet for jord. Det anses for at være det nemmeste af de to hovedsystemer.
Nordic Harvest har en forsøgsgård ved København, hvor den dyrker forskellige typer salater, grønkål og spinat. Gården er omgivet af andre industrikomplekser. Det er en bygning på størrelse med en fodboldbane. I 2023 ønsker virksomheden at udvide med en gård i Oslo, efterfulgt af gårde i Skandinavien og Finland.
Ifølge Riemann er Nordic Harvests nuværende produktionskapacitet allerede mærkbar: ”Vi producerer omkring 1000 tons grøntsager årligt. Det danske marked består af omkring 20,000 tons om året. 6,000 tons dyrkes konventionelt, og resten importeres.” Grøntsagerne er bladgrøntsager. Efterhånden som vertikalt landbrug udvides, vil det udgøre en større procentdel af fødevareproduktionen. Andre virksomheder, der dyrker afgrøder i vertikale gårde er Jones Food Company i Storbritannien, Hydropousse i Frankrig og Robbes Lilla Trädgård i Finland.
Aeroponisk dyrkede afgrøder har deres rødder i luften. India Langley, fødevaresystemforsker og PR-leder hos indendørs landbrugsteknologileverandøren LettUs Grow, forklarer, hvordan det fungerer. ”Du har en række dyser med meget små huller, som du forstøver næringsopløsningen med. Den løsning påføres rødderne af de frithængende afgrøder.”
Aeroponics blev udviklet i 1990'erne, da NASA ledte efter måder at dyrke planter i rummet på. Ifølge US National Center for Appropriate Technology er aeroponics "langt det mest effektive planteforædlingssystem til vertikale gårde."
I et aeroponisk system har rødderne nem adgang til ilt. Plantens væksthastighed er op til det dobbelte af et hydroponisk system, hvor planten ville optage opløst ilt i vandet. Det bruges stadig ikke så meget som hydroponics på grund af dets kompleksitet. Dyserne, der bruges i produktionen, kan nemt tilstoppe eller gå i stykker. Men LettUs Grow har fundet en løsning på problemet.
”Vi har helt fjernet sprinklerne. Tågen dannes på en helt flad overflade, så der ikke er noget, der tilstopper eller knækker. Vi tror på, at denne enkle løsning vil give os mulighed for at tage aeroponics til en meget større skala,” siger Langley.
LettUs Grow producerer vækstsystemer, der passer i en fragtcontainer. Disse containere er mobile og kan placeres overalt, hvor der er plads.
At dyrke fisk og planter sammen
Selvom hydroponics og aeroponics er to vigtige teknikker i vertikalt landbrug, er de ikke de eneste. Andre teknikker bruges også. I Europa bruger flere virksomheder den akvaponiske avlsmetode. I lighed med hydroponics dyrkes akvaponiske planter med deres rødder i vand. Kun de rødder hænger i en tank, hvor fisk også svømmer. Disse fisk producerer meget nærende affaldsstoffer, som planterne kan bruge igen.
Planterne optager næringsstofferne og renser dermed også vandet for fiskene. Ifølge Marcelis vil aquaponics kun udgøre en lille del af det vertikale landbrugsmarked i fremtiden. ”Det fantastiske er, at man bruger affald fra fiskene som føde til planterne. Men vær forsigtig og sørg for at holde plantesystemet optimalt,” siger han om teknikken.
Nye grøntsager
Både Nordic Harvest og LettUs Grow begyndte først at eksperimentere med dyrkning af bladgrønt, før de skiftede til urter og mikrogrønt. Følg derefter tomater og jordbær. Ifølge Langley følger flere vertikale farme de samme udviklingsstadier. Af gode grunde. Det er sarte afgrøder af høj værdi, der er meget udbredt og kan dække produktionsomkostningerne. De vokser også hurtigt og er små i størrelse, hvilket betyder, at mange planter kan dyrkes på én gang.
Efterhånden som produktionen opskaleres, bliver det muligt at dyrke et bredere udvalg af afgrøder. Marcelis tænker, at vi om nogle år måske kan købe nye sorter, der er specielt udviklet til vertikal dyrkning. Men at udvikle nye afgrødeopskrifter er ingen sinecure. Det tager 5-10 år at dyrke en ny type plante, der er velegnet til denne dyrkningsmetode.
En ideel plante er lille med et kort rodsystem, vokser hurtigt, er let at høste og har et højt udbytte. Udover vækstegenskaberne skal 'planteopskriften' også være nøje sammensat. ”Den største udfordring er at holde styr på hver variabel, der påvirker anlægget. Man har brug for de rigtige næringsstoffer, og man skal sørge for, at planten har kontinuerlig adgang til næringsstofferne under væksten,” siger Riemann.
Relativt dyrt
Men selvom enhver afgrøde teoretisk set kan dyrkes vertikalt, vil dette ikke ske inden for en overskuelig fremtid. Bulkafgrøder som hvede og majs kan dyrkes meget billigere ved almindelige metoder. ”Jeg synes, at vertikalt landbrug i øjeblikket er særdeles velegnet til friske råvarer. Teknisk set kan vi dyrke enhver afgrøde, inklusive hvede. Men vertikalt landbrug er også relativt dyrt. Jeg tror, at det ikke er realistisk at dyrke den slags bulkprodukter med en relativt lav værdi i øjeblikket. Selv nu stiger hvedepriserne på grund af krigen i Ukraine,” siger Marcelis.
Alligevel på steder som Singapore og lande som De Forenede Arabiske Emirater, hvor omkring 90 procent af al mad importeres, kan det betale sig at dyrke lavværdi-bulkprodukter på denne måde. I Europa kan det derimod være en mulighed at dyrke hvede vertikalt på lang sigt, men bestemt ikke i de næste fem år.
Højt energiforbrug
Selvom fremtiden ser lys ud for vertikalt landbrug, er der et stort problem. Det kræver meget energi og er derfor meget dyrt. Det nøjagtige energiforbrug varierer fra gård til gård, fra system til system og afhænger af placering, årstid og afgrøde. For eksempel bruger en virksomhed i Grækenland 2.87 kWh energi om vinteren til at producere et kilogram salat, men kun 1.73 kWh om sommeren. Det finske iFarm har beregnet, at det koster 90 kWh pr. m62.26 at dyrke deres salat i 2 dage. For jordbær er det 117.10 kWh pr. m2.
Merenergiforbruget i forhold til almindelige metoder ligger på mellem 14 og 251 procent, alt efter hvor drivhuset og den vertikale gård er placeret.
Wageningen University & Research og Delft University of Technology gennemførte en undersøgelse, hvor de sammenlignede drivhuse og vertikale farme, i undersøgelsen omtalt som plantefabrikker. Det drejede sig om drivhuse og vertikale landbrug beliggende i henholdsvis Holland, De Forenede Arabiske Emirater og Sverige. For sidstnævnte land indgik både drivhuse med og uden kunstigt lys i sammenligningen.
"Produktionen af et kilogram tørvægtsalat kræver et input på 247 kWhe på en plantefabrik, sammenlignet med 70, 111, 182 og 211 kWhe i drivhuse i henholdsvis Holland, De Forenede Arabiske Emirater og Sverige (med og uden yderligere kunstige belysning),« siger forskerne i undersøgelsen.
I barske klimaer falder forskellen i energiforbrug mellem de to dyrkningsmetoder. Lodrette gårde kan være det mest energieffektive valg i nogle ekstreme klimaer. Men selv i det arktiske nord for Sverige og i ørkenforholdene i De Forenede Arabiske Emirater kan drivhuse stadig være den mest omkostningseffektive måde at dyrke på.
Optimer
Vertikale gårde kan til en vis grad overvinde problemet med højt elforbrug ved at optimere produktionen. Ved at justere LED-belysningen og farven optimalt kan du påvirke både væksttiden og afgrødekvaliteten. Landbrugets produktionsomkostninger kan også reduceres i takt med, at bedriften bliver mere automatiseret. Robotter, der arbejder 24/7 for at tilføre næringsstoffer på det rigtige tidspunkt, overvåge vækstudbytte og høste, når planten er moden, kan være en dyr startinvestering.
Men over tid kompenserer robotterne for omkostningerne gennem deres kontinuerlige arbejde. På trods af den høje efterspørgsel efter energi og det i øjeblikket begrænsede udvalg af afgrøder, der er billige nok til at dyrke, vinder vertikalt landbrug popularitet. Selvom det vil tage et stykke tid, før du også får dine jordbær fra dyrkningsbeholderen i dit område.
En kilde: https://innovationorigins.com