End-to-end-oplossingen voor vertical indoor farming
Hoe 8 miljard mensen (deels) gevoed kunnen worden
Urban Crop Solutions en PLNT verkorten de toeleveringsketens met vertical farming.
Op 15 november 2022 was het zover: officieel werd de grens van de wereldbevolking van 8 miljard gepasseerd - en de trend: stijgend. De mensheid voeden: een gestaag groeiende uitdaging. Dit is een uitdaging die ook innovatieve bedrijven steeds vaker aangaan. Urban Crop Solutions, dat gevestigd is in Waregem, België, is een van die bedrijven.
"Wij zien onszelf als een leverancier van end-to-end oplossingen voor vertical farming", aldus Maarten Vandecruys, oprichter en CTO van Urban Crop Solutions. Concreet betekent dit het volgende: Urban Crop Solutions biedt niet alleen de technische hard- en software voor geoptimaliseerde plantenteelt, maar identificeert in zijn eigen onderzoekscentrum ook de individuele parameters die de plantengroei beïnvloeden: Temperatuur, lichtomstandigheden, irrigatie, bemesting. Voor een optimale teelt van een plant moeten de individuele behoeften precies worden bepaald en nageleefd.
Slechts vijf procent van het gebruikelijke waterverbruik
Als dat het geval is, kan vertical farming zeer efficiënt worden uitgevoerd. "Planten kunnen worden opgekweekt met een waterbehoefte die gelijk is aan vijf procent van de waterbehoefte in de traditionele plantenteelt. Bovendien kunnen planten dicht bij de eindgebruiker worden geteeld, waardoor de milieubelasting nog verder daalt. Bovendien kan verticale landbouw ook zonder pesticiden, wat de voedingswaarde van het product aanzienlijk verhoogt," zegt Vandecruys.
Afbeelding 1: Urban Crop Solutions voert in haar eigen laboratoria plantenonderzoek uit voor het heden en de toekomst. Afbeelding 2: Bij Urban Crop Solutions bepaalt men de optimale parameters voor een efficiënte plantenteelt.
Verticale landbouw schaalbaar in drie dimensies
Met de "ModuleX" biedt Urban Crop Solutions de technische hardware die nodig is voor efficiënte verticale landbouw. "De ModuleX is de huidige ontwikkelingsfase van onze Vertical Indoor Farming Solution," zegt Vandecruys.
Het basisprincipe: op twee niveaus worden planten door middel van een carrouselsysteem verplaatst in transportbanken onder LED-verlichting en een irrigatiesysteem. In totaal 64 van deze banken bieden ruimte voor planten met een groeihoogte tot 26 centimeter. Afhankelijk van de behoefte kan het concept in alle drie dimensies worden geschaald.
"Tegelijkertijd blijft elke unit een autonoom systeem," zegt de oprichter van Urban Crop Solutions. "Dit heeft het voordeel dat er bijvoorbeeld in het geval van een ongedierteplaag slechts één unit hoeft te worden gereinigd. De rest van de plantenteelt zou dan niet aangetast zijn, dus het verlies van gewassen zou sterk worden beperkt."
Hoogwaardige kruiden en salades voor Antwerpen
Een van de bedrijven die het concept van Urban Crop Solutions met succes in de praktijk brengt, is PLNT. Vanuit de locatie in de haven van Antwerpen voorziet het team rond medeoprichter Hans Snijder de lokale klanten van verse sla en kruiden. "Wij streven ernaar om onze producten met de hoogste kwaliteit en maximale duurzaamheid te produceren en vervoeren", aldus Snijder.
De klanten: Huishoudens en restaurants in Antwerpen die precies deze waarden delen. Terwijl particulieren via een abonnementsmodel verse, wisselende slasoorten geleverd kunnen krijgen, produceert PLNT de navenante behoeften voor de restaurants. De selectie en teelt van de planten gebeurt meestal in nauwe samenwerking met de chef-koks van het restaurant. In totaal teelt PLNT zon 35 verschillende plantensoorten in de ModuleX voor haar klanten.
Er wordt alleen geproduceerd waar daadwerkelijk vraag naar is
"Naast kwaliteit is kwantiteit ook doorslaggevend voor ons. Onze zero-waste filosofie omvat natuurlijk ook onze opbrengst. We produceren alleen de hoeveelheid waarvan we weten dat die aan de bestaande vraag zal voldoen en deze niet overschrijdt." PLNT heeft momenteel één ModuleX in bedrijf.
"De beslissing om met Urban Crop Solutions in zee te gaan, werd door verschillende factoren ingegeven," aldus Snijder. "Aan de ene kant is verticale schaalbaarheid juist voor ons hier in Antwerpen een voordeel, omdat ruimte hier erg schaars is en navenant duur. Aan de andere kant waren we overtuigd door het eenvoudige gebruik en de hoge kwaliteit van de oplossing"
Verticale landbouw is schaalbaar in drie dimensies: dat wordt mogelijk gemaakt door de ModuleX van Urban Crop Solutions.
Toegevoegde waarde door kwaliteit tot in het kleinste detail
Om de kwaliteit van de ModuleX naar het bevestigde niveau te brengen, kiest Urban Crop Solutions ook bij de keuze van individuele componenten op maximale kwaliteit en betrouwbaarheid, zoals projectmanager Pieter-Jan Devos bevestigt:
"Elk afzonderlijk onderdeel is door onszelf geselecteerd om onze klanten de maximale toegevoegde waarde te bieden met onze totaaloplossing." Dit geldt ook voor de sensortechnologie, waarvan de kwaliteit een directe invloed heeft op de kwaliteit van de planten - en dus ook op de opbrengst van de exploitant en de winstgevendheid van de verticale landbouw.
Proceskwaliteit gegarandeerd dankzij sensortechnologie
In totaal worden vijf kritieke punten bewaakt door sensoren om een efficiënte en veilige werking van de installatie voor verticale landbouw te garanderen. Via een inductieve sensor wordt bepaald of het hek van de ModuleX geopend of gesloten is.
"Natuurlijk mag het automatische programma niet actief zijn terwijl het hek open is, bijvoorbeeld om planten te oogsten of nieuwe zaailingen in de banken te plaatsen," zegt Devos. De positie van de banken zelf wordt ook bewaakt met sensoren. "Als een bank niet meer goed in het transportsysteem is geplaatst, kunnen de planten en het hele systeem beschadigd raken, dus is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de carrousel probleemloos functioneert."
Factoren voor de plantenkwaliteit: Hoeveelheid en temperatuur van het water
Een stromingssensor meet de flow van het water voor een gerichte bewatering van de planten.
"Zo kunnen we ook bepalen of de pomp naar behoren werkt of dat er onderhoud nodig is", zegt Devos. Aangezien de watertemperatuur ook van invloed is op de groei en kwaliteit, wordt deze permanent bewaakt door een temperatuursensor. Een niveausensor meet ook het waterniveau in de tank.
"We hergebruiken het water om het verbruik tot een minimum te beperken. Toch moeten we er natuurlijk voor zorgen dat er altijd voldoende water is om te voorkomen dat de planten uitdrogen."
Bewust gekozen voor ifm
"Voor de sensoren hebben we heel bewust voor ifm gekozen als onze partner. De sensoren hebben intensieve tests doorstaan en tot op heden hebben we geen uitvallen gezien. Mochten we ons ooit in de positie bevinden dat we een sensor bij een installatie van een klant moeten vervangen, dan weten we dat we zeer snel aan reserveonderdelen kunnen komen. En niet alleen hier in België, maar wereldwijd. Deze uitstekende service heeft ons naast de productkwaliteit overtuigd."
Afbeelding 1: Duurzaamheid als totaalconcept: Het Antwerpse bedrijf PLNT produceert in afgedankte zeecontainers voor de lokale markt en altijd in hoeveelheden die worden afgedekt door de vraag van de klant. Afbeelding 2: Inductieve sensoren van ifm zorgen ervoor dat de transportprocessen in de ModuleX veilig worden uitgevoerd. Afbeelding 3: Niveau, temperatuur en doorstroming worden bewaakt door ifm-sensoren drie factoren die de kwaliteit van de planten bepalen.
Is vertical farming de toekomst van de landbouwsector?
De productkwaliteit van de gekweekte planten bij verticale landbouw is goed - dit toont de populariteit van het assortiment van PLNT aan. Het bedrijf wil uitbreiden en de lokaal geproduceerde kwaliteitsgoederen ook aanbieden in andere stedelijke centra. "Over het algemeen staat verticale landbouw nog in de kinderschoenen", evalueert Hans Snijder de situatie.
"We zien onszelf daarom als pioniers een rol die goed bij ons past. En hoewel de technologie voortdurend evolueert, denk ik niet dat verticale landbouw de traditionele landbouw in de nabije toekomst volledig zal vervangen. Daarvoor is het nog niet efficiënt genoeg. En op onze breedtegraden is het klimaat tenminste nog goed genoeg om op de klassieke wijze een productieve oogst te realiseren die in de basisbehoeften voorziet."
Ook Maarten Vandecruys ziet dat zo: "Aan de ene kant zal verticale landbouw een centraal element worden bij het verkorten van toeleveringsketens en het meer lokaal produceren van gezond, voedzaam voedsel, waardoor we minder afhankelijk worden van wereldwijde ontwikkelingen. Tegelijkertijd zullen we de traditionele landbouwsector nodig blijven hebben om aan de groeiende vraag naar voedsel te voldoen. Hier kan indoor farming een rol spelen bij het telen van pootgoed dat vervolgens op de akkers wordt geplant. Om ervoor te zorgen dat de planten ook onder toenemende stressvolle klimaatomstandigheden een goede opbrengst leveren, werken we bij Urban Crop ook aan onderzoek en ontwikkeling van robuustere plantensoorten voor landbouw in de openlucht."
Conclusie
Met hun betrouwbaarheid en kwaliteit dragen ifm-sensoren bij aan efficiënte, economische oplossingen voor verticale landbouw. Die spelen in op duurzame lokale bevoorrading, maar zouden in de toekomst ook een belangrijke rol kunnen spelen in de teelt van pootgoed voor de traditionele akkerbouw en dus ook in de voedselzekerheid voor de wereldbevolking.