Přečtěte si:  Smart city a elektromobilita pro praktický užitek a jejich aktuální výzvy

Vertikální farma: moderní zemědělství v symbióze s moderní osvětlovací technikou

18.3.2020 Pro vývoj světové populace je charakteristický růst měst, a s nimi i městského obyvatelstva. S rostoucí osvětou a hospodářskou prosperitou zároveň roste zájem o zdravý životní styl. K němu neodmyslitelně patří i čerstvé ovoce a zelenina, pokud možno v „bio“ kvalitě bez zbytečného chemického ošetření, které si náročný obyvatel města přeje mít denně na stole. Řešením tohoto požadavku jsou umělé pěstírny umístěné co nejblíže místům spotřeby. Největší evropský projekt takovéto umělé pěstírny byl odborné veřejnosti představen na začátku března 2020.

Ředitel a spoluzakladatel společnosti Planet Farms Luca Travaglini

Světlo v umělých pěstírnách

Otázka vlivu světla – tedy viditelné části elektromagnetického spektra – na vývoj rostlin není vůbec jednoduchá, viz náš článek o prováděných výzkumech NASA.

Zjednodušeně lze říci, že „hnacím motorem“ fotosyntézy je červená barva v určitých odstínech, nejintenzivněji v oblasti vlnových délek 620 – 660 nm, podle potřeby též doplněná o tzv. dalece červenou s vlnovými délkami mezi červenou a infračervenou. Další důležitou barvou pro růst rostlin je modrá, jejíž správné dávkování je ovšem nesmírně individuální. (Kombinace červeného a modrého světla, na nichž umělé pěstování rostlin stojí, jsou mimochodem důvodem, proč pro fotografie z umělých pěstíren bývají charakteristické rostliny nasvícené v různých odstínech fialové.)

Zelená složka světla – někdy zbytečně podceňovaná – pomůže zejména v hustém listí, kam se ostatní barvy nedostanou. Bílé světlo pak představuje kombinaci vlnových délek červeného, modrého a zeleného světla v různých vzájemných proporcích. Nelze tedy hovořit o konkrétním vlivu „bílé barvy“ světla na rostliny.

Vždy přitom velmi záleží na konkrétní rostlině a její odrůdě, stadiu vývoje a intenzitě světla. Konkrétní kombinace barev podle potřeby může podporovat konkrétní záměry pěstitele – například stimulovat žádoucí růst listů u listové zeleniny nebo vývoj květu u okrasných květin.

Citlivost rostlin na různé barevné spektrum je v průmyslu zkoumána již od třicátých let minulého století. Teprve nástup LED zdrojů však umožnil ve větší míře sofistikovaně vytvářet individuální „recepty na růst“ pro každý konkrétní druh plodin nebo požadavky konkrétního pěstitele.

Jednobarevné světlo z různých LED zdrojů (viz naše nápověda k LED zdrojům) funguje, obrazně řečeno, jako „světelné pastelky“ či „světelná paleta“, z níž může člověk řízeně míchat požadované spektrum na míru konkrétním rostlinám. LED zdroje lze kromě toho snadno rozjasnit nebo zase ztlumit, tak jak je to průběžně potřeba pro co největší výnos a co nejlepší jakost dané pěstované plodiny.

Kromě toho LED zdroje produkují málo tepla, a proto mohou být umístěny blíže k rostlinám v optimální poloze, která zajistí celkové a rovnoměrné osvětlení každé z nich. K tomu se přičítají další ekonomické efekty těchto zdrojů, které dále zefektivňují jejich použití pro pěstírny.

Vertikální farma italské společnosti Planet Farms

Vertikální farma

Vertikální farmu nejlépe ilustruje fotogalerie k tomuto článku. Jde konkrétně o vertikální farmu italské společnosti Planet Farms, vedené ředitelem a spoluzakladatelem panem Luca Travaglini (viz foto výše). Farma, jejíž dokončení se předpokládá během roku 2020, se nachází v městečku Cavenago severně od Milána. Farma je zaměřena na pěstování listové zeleniny.

Tato farma, největší v Evropě, bude po svém vybudování pěstovat zeleninu na celkové ploše 9 000 m² (to je pro představu zhruba 45 tenisových kurtů). Dalších pět takovýchto farem společnosti Planet Farm vyroste v následujících letech v různých zemích Evropy, včetně napříkald Švýcarska a Velké Británie.

Všechny tyto farmy budou vybaveny technologiemi společnosti Signify (dříve Philips Lighting), která s Planet Farms spolupracuje již od roku 2018. Základem jsou LED světelné moduly Philips GreenPower, specializované na potřeby umělých pěstíren. Barvy světla a jejich kombinace jsou uživatelsky jednoduše řízeny pomocí řídicího systému  Philips GrowWise od téhož dodavatele.

Fungování tohoto řídicího systému nejlépe ilustruje fotografie displeje níže. Je zde vidět, jak s jeho pomocí operátor pěstírny nastavuje světelný recept, pro nějž má pracovní název Green leaves 1, tedy Zelené listy 1. (Pro lepší rozlišení je třeba zvětšit obrázek displeje.) Vidíme zde například proporce jednotlivých barevných odstínů (modrá, zelená, hluboce červená a dalece červená). V pravé části displeje je patrné nastavení času, kdy světlo v tomto receptu se rozsvítí ve 4 hodiny a následně se 60 minut rozjasňuje, poté září s nepřerušovanou intenzitou do 20 hodin a po dobu 90 minut se ztlumuje.

ZVĚTŠIT OBRÁZEK

Pěstování zeleniny v takovéto vertikální farmě začíná zasazením semene a končí distribucí zabaleného produktu. Celý tento proces je plně automatizován. Spotřebitel je tedy fakticky prvním člověkem, který se takto vypěstované zeleniny po jejím rozbalení dotkne rukama.

Vertikální farma díky tomuto vědecky podloženému a technicky dokonalému systému, prakticky izolovanému od okolní přírody, může dodávat kdykoli během roku vypěstované plodiny v setrvalé kvalitě, chuti a podobě. To vše se současně odehrává s co největší efektivitou celého procesu.

Je pochopitelně otázkou, zda a nakolik se právě tato její uniformita a „sterilita“ nestane terčem kritiky vyznavačů „bio“ životního stylu – ale to už je jiná kapitola.

redakce Proelektrotechniky.cz

Foto © Signify Holding

Další informace zde

Přečtěte si také:

Vliv barev světla na rostliny: příležitost pro umělé pěstírny i otazníky nad zjednodušeným pohledem na „bio“ osvětlení

22.1.2020 Je známo, že různé barvy světla mají bezprostřední vliv na vývoj rostlin. Tento fakt se úspěšně využívá pro umělé pěstování rostlin a je v této souvislosti výzvou pro dodavatele příslušných světelných zdrojů. Zároveň se však objevuje i při poněkud zjednodušeném a tendenčním pohledu na barevné odstíny ve veřejném osvětlení. Produktová informace společnosti OSRAM v lednu 2020 ohledně nových svítidel pro umělé pěstírny dala podnět naší redakci k následujícímu zamyšlení na toto téma.

Projekt EDEN ISS: v Antarktidě se vyzkouší umělé pěstování čerstvé zeleniny pro dlouhé pobyty ve vesmíru

25.10.2017 Umělé pěstování zemědělských plodin v uzavřených prostorách s pomocí „světelných receptů“ není nijak novým fenoménem – viz například projekty realizované u GrowWise City Farming a Green Sense Farms. Bez nadsázky životně důležité mohou být tyto způsoby pěstování rostlin pro delší pobyty lidí v kosmu. Pro jejich vývoj a testování slouží mezinárodní projekt EDEN ISS, který v říjnu 2017 zaznamenal důležitý milník:

Philips CoralCare: LED osvětlení pomáhá růstu korálů v akváriích

13.5.2016 Korál (resp. korálovec) je pozoruhodný mořský organismus. Biologicky jde o některé mořské žahavce, podobně jako například medúzy, kteří však zůstávají ve stadiu polypa (tedy se vlastně „nedovyvinou“). V této podobě tvoří v tropických mořích rozsáhlé kolonie s typickými vnějšími schránkami z uhličitanu vápenatého, které nabývají rozmanitých tvarů a barev. Není divu, že se stávají také předmětem zájmu profesionálů i nadšenců, kteří je pěstují v akváriích. Na pomoc jim přispěla v květnu 2016 firma Philips Lighting svojí jedinečnou LED technologií Philips CoralCare 

LED osvětlení zefektivňuje pěstování růží

9.12.2015 O využití LED světelných zdrojů při umělém pěstování rostlin jsme se na našem portále již zmiňovali, bylo to však především v souvislosti s pěstováním zeleniny a zemědělských plodin. LED zdroje mohou být stejně tak velmi účinným pomocníkem při umělém pěstování řezaných květin, především růží. Ty jsou totiž ze všech květin na světlo nejnáročnější – při umělém pěstování vyžadují ročně cca 4 – 5 tisíc hodin světla ročně, tedy v průměru cca 11 – 14 hodin světla denně. 

GrowWise City Farming: nové výzkumné centrum pro pěstování rostlin při umělém světle

17.7.2015 O možnostech, které nabízí LED světelná technika pro pěstování rostlin, zejména zeleniny, v uzavřených prostorách uvnitř měst, jsme na našem portále poprvé psali v souvislosti s americkou pěstitelskou firmou Green Sense Farms a jejími úspěšnými aktivitami.  Pro systematický výzkum v této oblasti otevřela společnost Royal Philips v červenci 2015 v technologickém parku High Tech Campus v nizozemském Eindhovenu výzkumné centrum 

Projekt „Light up the dark“: inteligentní veřejné osvětlení zlepšuje život švédských dětí

5.5.2015 Jak známo, denní biorytmy lidí (i ostatních živočichů) řídí světlo. Bílé světlo s modrým barevným komponentem potlačuje tvorbu spánkového hormonu melatoninu, a pomáhá tak být bdělý a soustředěný. V zimním období je ho však nedostatek, což se projevuje i na lidské psychice a návycích. Vážným problémem je to v severských zemích, kde v tuto dobu zapadá slunce již velmi časně odpoledne. 

Madrid: největší projekt veřejného osvětlení na světě

5.1.2015 Jak byla v prosinci 2014 informována široká odborná veřejnost, největším projektem veřejného osvětlení na světě se stane probíhající kompletní obnova veřejného osvětlení ve španělském hlavním městě Madridu. Dodavatelem tohoto projektu je společnost Royal Philips. 

LED technologie pomáhají rostlinné výrobě

27.5.2014 Společnost Royal Philips a americká komerční pěstitelská firma Green Sense Farms (GSF), sídlící v oblasti Chicaga, zahájily v květnu 2014 společný vývojový projekt, směřující k optimálnímu využití LED technologií pro rostlinnou výrobu uvnitř budov. Cílem projektu je vyvinout programy LED osvětlení „na míru“ každé z pěstovaných rostlin, tak aby se co nejvíce zvýšil pěstitelský výnos. 

Biologicky účinné osvětlení pomáhá leteckým cestujícím

17.12.2012 Lidé cestující letadly na dlouhé vzdálenosti dobře vědí, jaké problémy s biologickými hodinami dokáže způsobit překonávání časových pásem a s ním související nepřirozené změny světla odpovídajícího různým obdobím dne. 

Copyright © 2012 – 2024 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services