Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 210

Zelený sen - zemědělství v regálech

Je pěstování plodin při umělém osvětlení přátelské k životnímu prostředí? Ve světě již existuje několik malých podniků, které začaly pěstovat potraviny při elektrickém osvětlení, aktuální je i trend zavádět městské zemědělství nebo vertikální farmaření. V bývalém londýnském protileteckém krytu se má 30 metrů pod zemí zahájit koncem roku 2015 komerční výroba salátů zcela bez přítomnosti denního světla. A nejde přitom o první případ tak zvané vnitřní farmy (indoor farm).

Fotogalerie (2)
Odhad emisí CO2 na 1 kg salátu prodávaného ve státě New York (kresba M. Dufková)

Původní vize vertikálního zemědělství spočívala v tom, že místo stále většího záboru půdy lze potraviny pěstovat vertikálně na osvětlovaných regálech ve vnitřních prostorách. Existuje přitom několik variant.

Skleníky na střechách domů i v regálech

Například americká firma Gotham Greens postavila několik skleníků na střechách domů. Problémem je ale nedostatek vhodných míst a skleníky navíc vyžadují více energie než venkovní pěstování plodin. V létě je třeba je ochlazovat, v zimě ohřívat.

Firma Sense Farms nedaleko Chicaga začala pěstovat bylinky a saláty v průmyslovém skladu na hustě rozmístěných rozměrných regálech. Obdobně i jedna japonská společnost v prefektuře Miyagi.

Vertikální uspořádání

Formu vertikálního zemědělství bez slunečního světla umožnil vynález svítidel LED. Pěstitelé používají vysokotlaká sodíková světla k doplnění nebo k náhradě světla slunečního již desetiletí. Nejnovější sodíkové LED mají oproti starším typům výhodu, že nejsou tak velkým zdrojem tepla. Podle Bruce Bugbee z Utah State University, Logan, se proto mohou instalovat blíže k rostlinám, což umožní jejich pěstování na regálech a lze jich na malé ploše pěstovat více. Vládou dotovaná farma v prefektuře Miyagi, kde se pěstují saláty v interiéru na 16 vertikálně umístěných regálech, je – měřeno na čtvereční metr půdy – údajně stokrát produktivnější, než venkovní farma.

LED snižují náklady a zvyšují výnosy

Hlavním problémem pěstování plodin ve vnitřních prostorách jsou náklady na osvětlení. K jejich uhrazení je třeba získat dobrou cenu za produkt. To je také jeden z důvodů, proč nebyly četné pokusy v průběhu 80. let úspěšné, a proč byly ziskové pouze pěstírny marihuany. Fanoušci indoor farmingu ale tvrdí, že by tento způsob mohl pomoci řešit i potravinový problém světa. Źe by se tak mohly pěstovat i základní potraviny, jako je pšenice, ale zatím nepřichází v úvahu.

„Zelená“ versus uhlíková stopa

Spornou otázkou zůstává, zda je indoor farming také „zelenějším“ způsobem výroby potravin. Společnost Zero Carbon Food se domnívá, že bude mít menší uhlíkovou stopu i nižší spotřebu energie ve srovnání se skleníky. Také firma Green Sense Farms konstatovala, že pěstování plodin v blízkosti spotřeby omezí dopravu, sníží spotřebu paliva a podstatně tak omezí emise CO2. Obecně to ale neznamená, že lokálně vyráběné potraviny mají menší emise CO2. Emise vznikající při dopravě představují totiž jen malou část z celkových emisí při výrobě potravin.

Experiment s dopravou

Louis Albright z Cornell University, Ithaca, N.Y., vypracoval v roce 2008 pro stát New York analýzu, která porovnávala hodnotu emisí CO2 u potravin dovážených a vyráběných v místě. Potraviny se dovážely z Kalifornie a Arizony na průměrnou vzdálenost 5 000 km. V případě dovozu jednoho kilogramu salátu činily emise CO2 0,7 kg, u salátu pěstovaného v místních vytápěných sklenících s dodatečným umělým osvětlováním to byly až 2 kg CO2. Pokud by byl salát pěstován při stoprocentním umělém osvětlování a při odběru elektřiny ze sítě USA, pak by emise vyskočily až na 8 kg CO2, (obr. 1). Důvodem je skutečnost, že přeměna fosilních paliv, větrné a sluneční energie na elektřinu a potom na světlo je velmi neefektivní. Více než 90 % energie se totiž po cestě ztrácí.

Analýza L. Albrighta byla kritizována mimo jiné proto, že využívala zastaralé údaje. Společnost Green Sense Farms zpochybňovala závěry, protože je obtížné porovnávat polní a skleníkové pěstování s indoor farmingem.

Využití slunečních elektráren?

Faktem zůstává, že zatím žádná americká firma neposkytla údaje dokazující, že při pěstování potravin uvnitř prostorů jsou emise CO2 menší než při polním nebo skleníkovém pěstování. Podle názoru společnosti Zero Carbon Food by bylo možné emise snížit stoprocentním využitím slunečních elektráren.

Bugbee se přesto domnívá, že i kdyby veškerá elektřina pocházela ze slunečních elektráren, výroba potravin ve vnitřních prostorách by měla i tak negativní ekologický dopad. Pokud by se veškerá elektřina vyráběla ve slunečních elektrárnách, při jejich účinnosti a účinnosti LED by tyto elektrárny potřebovaly 13krát větší plochu než samy rostliny! Hromadná výroba slunečních panelů navíc vyžaduje velkou spotřebu energie a vznikl by zde i problém s jejich umístěním.

Nahradit sluneční světlo, které je zadarmo, světlem umělým, je proto velmi obtížné. Pěstování potravin energeticky náročným způsobem by tedy příliš nepomohlo. Přesto Cary Mitchell, odborník na zahradnictví z Purdue University, West Lafayette, Indiana, se domnívá, že by experimenty s kombinací konvenčních skleníků a indoor farmingu měly i nadále pokračovat v rámci, jak to sám nazval, „zemědělství v kontrolovaných ekologických podmínkách“.

Zdroj: Michael Le Page: Green dream. New Scientist, 2015, č. 3008, s. 31-34.

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Československo – země radia

Letos si připomínáme 100 let od založení Státního ústavu radiologického a 70 let od vzniku Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů.

Centrální solenoid ITER

Který magnet tokamaku je nejdůležitější? Bez magnetů toroidálního pole vám plazma uteče na stěny komory, bez magnetů pole poloidálního nedosáhnete potřebného tvaru plazmového provazce, bez magnetů centrálního solenoidu nebude žádné plazma…Stop!

Dolivo - Dobrovolskij a počátky přenosu elektrické energie

Před sto lety zemřel dnes již málo známý ruský fyzik, elektrotechnik a vynálezce M. O. Dolivo-Dobrovolskij. Jako jeden z prvních fyziků a techniků teoreticky i prakticky odhalil možnosti využití trojfázového střídavého proudu.

Výletů do vesmíru se nebojíme, ale auto si raději budeme řídit sami

Mladí by chtěli profitovat z vědeckého pokroku okamžitě, starší generace se dívá spíše na jeho pozitivní vliv do budoucna, vyplývá z průzkumu 3M o postojích veřejnosti k vědě (State of Science Index).

Výroba vakuové nádoby ITER

Práce na staveništi tokamaku ITER pokročily a množí se zprávy o dokončených komponentách vlastního reaktoru tokamaku ITER, o jejich transportu z výrobních závodů na staveniště a jejich instalaci.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail