I løpet av det siste tiåret har bærekraftig produksjon fått et høyteknologisk løft i form av Controlled Environment Agriculture (CEA) – eller klimakontrollert landbruk. Klimakontrollert landbruk foregår hovedsakelig i to former: vertikalt landbruk og veksthusproduksjon.
Om vi skal produsere nok mat til å mette en økende befolkning må vi ikke velge mellom disse produksjonsformene. Vi trenger begge. Valget av produksjonsform avhenger mer av hva som vil fungere best på den gitte lokasjonen.
Derfor skal vi i dagens artikkel se på fordeler og ulemper med de to ulike produksjonsformene.
Hva er forskjellen på vertikalt landbruk og veksthus?
Aller først kan vi si at det er noen åpenbare forskjeller på disse to produksjonsmetodene. Forskjellene gjør seg gjeldende både når det kommer til ressurser og resultater. Og kanskje aller viktigst: Hva som er ideell lokasjon for de ulike driftsformene.
Veksthus er den av de to produksjonsformene som har lengst tradisjoner, og er noe de aller fleste kjenner til.
I et veksthus planter man avlingen innendørs i ett lag. Dette produksjonslokalet består av vegger og tak laget av glass eller plast som slipper inn sollys. Dette er semi-kontrollerte klimaer.
Vertikalt landbruk er på sin side en nyere oppfinnelse, der en planter vekstene i brett som settes i flere etasjer.
I en slik produksjon bruker man LED-lys og gjerne en hydroponisk vekst- og vanningsmetode (det finnes flere andre dyrkningsmetoder).
Produksjonen foregår i ulike typer bygninger, men felles for dem alle er at produksjonen foregår i klimakontrollerte forhold. Du kan hele tiden justere temperatur, luftfuktighet, hvor mye lys plantene får med mer.
En fordel med vertikalt landbruk er at produksjonsbygninger du allerede har kan brukes til dette formålet. Noen endringer må selvsagt gjøres med tanke på ventilasjon, LED-lamper og annen infrastruktur.
Ulike produksjonskostnader
Ved første øyekast er det dyrere å drive med vertikalt landbruk enn det er å drive veksthusproduksjon, og det kan være noe dyrere per kvadratmeter.
Dette har spesielt å gjøre med behovet for infrastruktur til driften. Likevel: Har du en bygning du kan gjøre om, kan det være billigere å gjøre denne om til produksjonslokale for vertikalt landbruk enn å bygge nye veksthus.
Begge metodene gir deg mulighet til å høste avlinger som er frie for sprøytemidler. Du kan også tilby produkter som er lokalt dyrket gjennom hele året. Vekstene har også høyere næringsinnhold enn tilsvarende produkter som er dyrket utendørs og langt unna.
Hvorfor velge vertikalt landbruk?
Dersom vertikalt landbruk er dyrere enn veksthusproduksjon virker det selvfølgelig logisk å velge veksthusproduksjon. Men vertikalt landbruk gir deg andre fordeler som kan veie opp for de ekstra kostnadene.
Med vertikalt landbruk får du en mer kompakt produksjon, samtidig som du øker produksjonen per kvadratmeter. Du bruker mindre vann og har bedre kontroll på både kvalitet og kvantitet.
Du kan til og med forutsi hvor stor avlingen vil bli og når avlingen vil være klar for innhøsting.
Hvilken produksjonsmetode du skal velge kommer ofte an på lokasjonen din.
Hva er den beste lokasjonen for vertikalt landbruk og veksthus?
Når du skal bestemme deg for produksjonsmetode, er det best å starte med å se på de avgjørende faktorene. Lokasjon er en av de viktigste faktorene.
På en lokasjon der det er trangt om plassen og du ikke har tilgang til store mengder ferskvann, men god tilgang på rimelig og fornybar energi vil det være vertikalt landbruk som er det beste valget. En fordel er om du med denne lokasjonen også ligger nærme et marked med stor etterspørsel etter vekstene som passer godt å produsere i vertikalt landbruk.
Dette kan være ulike lokaldyrkede salater, mikrogrønt, urter eller bær som er dyrket uten bruk av plantevernmidler.
I områder med nær sagt ubegrenset plass, mye naturlig sollys og der det er høye priser på energi (eller energien er fossil-basert), kan veksthus være et bedre valg. I et slikt tilfelle kan det være vanskelig å rettferdiggjøre de høyere kostnadene knyttet til vertikalt landbruk.
Når vi snakker om lokasjon på denne måten må det sees i en større sammenheng. Selv om det i Norge er mulig å drive med veksthusproduksjon, kan det for eksempel på grunn av klima i store deler av landet gi mest mening å drive med vertikalt landbruk.
Karbonavtrykkets rolle
Mange som kritiserer vertikalt landbruk bruker som argument at man trenger mye energi for å erstatte naturlig sollys.
Og dersom energien kommer fra fossile energikilder har vertikalt landbruk et høyere karbonavtrykk enn veksthusproduksjon.
Så kommer det et stort men; For i de tilfellene der det benyttes fornybar energi i vertikalt landbruk har vertikalt landbruk mulighet til å redusere karbonavtrykket til ulike matvarer som vanligvis blir transportert over lange avstander.
CEO i Agritecture, Henry Gordon-Smith, peker på Norge og mener at vi kan bli store på vertikalt landbruk på grunn av vår tilgang til fornybar energi.
Slår du sammen de reduserte transportutslippene med mindre bruk av kunstgjødsel (som har et høyt karbonavtrykk på produksjon), samt mindre matsvinn blir det tydelig at energibruk til lys og ventilasjon i vertikalt landbruk ikke er de eneste faktorene for karbonavtrykk vi må ta med i beregningen.
Legger vi dette til grunn kommer nemlig vertikalt landbruk bedre ut av det.
LED-lamper: variable kostnader
I vertikalt landbruk er kostnader knyttet til bruken av LED-lamper for å erstatte sollys en av de største utgiftene.
Men kostnaden varierer basert på både hvor effektive lampene er, og basert på hva du skal dyrke. Ulike vekster krever ulike lysforhold.
Du kan likevel regne med at bruken av LED-lamper vil utgjøre rundt 50-65 % av energikostnadene dine.
Det er også viktig å huske at LED-lamper blir tatt mer og mer i bruk i veksthusproduksjon også. Dette gjelder spesielt i vintermånedene i nordlige klimaer.
Hvor mye lys som blir brukt avhenger av lokasjon, sesong og avlingene. Likevel er bruken av LED-lys ikke like intens i veksthusproduksjon som den er i vertikalt landbruk.
Matproduksjon krever store mengder energi uansett hvilken metode du velger. Men vertikalt landbruk bruker energien som kreves på en svært effektiv måte.
LED-lamper nå og i fremtiden
LED-lamper er en av de største kostnadene knyttet til vertikalt landbruk. Du må regne med å måtte erstatte lampene etter 5-10 år, avhengig av kvaliteten på lampene du starter med.
Heldigvis blir LED-lamper mer og mer effektive. I tillegg synker prisen stadig, noe som vil gjøre det billigere å kjøpe eller erstatte LED-lamper i fremtiden.
For øyeblikket blir gjennomsnittlig 55 % energien en LED-lampe bruker omdannet til lys, mens omtrent 45 % omdannes til varme. Dette er en stor forbedring fra gamle glødepærer der omtrent 5 % av energien ble omdannet til lys og 95 % til varme.
Likevel betyr dette at LED-lampene som brukes i produksjon i vertikalt landbruk og i veksthus medfører en temperaturøkning.
I et veksthus er ikke dette alltid et problem, spesielt fordi LED-lamper helst bare brukes i de kaldere månedene. Veksthus er også ofte utformet med naturlig ventilasjon i tilfelle det blir for varmt.
I vertikalt landbruk blir produksjonslokalene derimot raskt varme. Derfor er du avhengig av et godt ventilasjonssystem eller å resirkulere varmen til noe annet. Ofte brukes overflødig varme til å varme opp en nærliggende bygning, slik at varmen ikke går til spille.
Utviklingen i LED-teknologi vil i fremtiden også kunne gjøre det mulig å dyrke fram et større utvalg av vekster i vertikalt landbruk.
Klimakontroll i vertikalt landbruk og veksthus
I tillegg til kostnadene knyttet til lys, må du også regne med kostnader til klimakontroll og luftavfukting.
Fordi vertikalt landbruk foregår i lukkede enheter vil kostnadene til klimakontroll og luftavfukting være høyere enn i veksthusproduksjon.
Du kan regne med at omtrent 20 % av energibruken i vertikalt landbruk vil gå til ventilasjon. Rundt 10 % av energiforbruket går til luftavfukting.
Behovet for dette vil øke for hver etasje som legges til i en vertikal produksjon. Dette for å veie opp for flere lamper som avgir varme og flere planter som slipper fra seg vanndamp.
I tempererte strøk kan veksthus spare energi ved å bruke naturlig ventilasjon for å regulere temperaturen. Deler av veggene kan åpnes for å slippe inn kjøligere luft. Varm luft kan luftes ut via luker i taket.
I veksthus kan man også benytte seg av fordampingskjølesystemer som bruker mindre energi enn et klimaanlegg. Problemet med dette er at et slikt system øker luftfuktigheten, som igjen er et element som må håndteres.
Veksthus er også mer utsatt for temperatursvingninger på utsiden, noe som vil gjøre at driftskostnadene vil variere mer. Det vil også ta lengre tid for avlingene å bli klare for innhøsting, sammenlignet med i vertikalt landbruk. Dette gjelder spesielt i kalde, nordlige klimaer.
Oppsummerende argumenter for å velge vertikalt landbruk
Vi har nå sett litt på ulike fordeler og ulemper med vertikalt landbruk og veksthusproduksjon. Nå vil vi se på noen oppsummerende argumenter for hvorfor det er smart å velge vertikalt landbruk i et land som Norge.
En stor fordel er at det ofte finnes eksisterende bygninger som med noen modifiseringer kan brukes i vertikalt landbruk. Dette kan være med på å redusere oppstartskostnadene noe.
Stabil produksjon
Ved å drive innendørs har man en del åpenbare fordeler. Bedre isolasjon gjør at utendørs klima ikke påvirker klima i produksjonen, og man er beskyttet fra uforutsigbart klima og insekter.
Dette stabiliserer også selve produksjonen. Innendørs kan du skape perfekte lysforhold og klimaforhold hele tiden, over alt, noe som gir raskere og mer forutsigbar produksjon.
Det er en verdi i seg selv og åpner for mer fritid og en forutsigbar hverdag.
Dette kan også bidra til å skape bedre kontrakter med markedet. Med produksjon i et vertikalt dyrkningsanlegg er det vesentlig større sannsynlighet for at du faktisk kan levere på prognosene dine gjennom hele året.
Ved å ha kontroll på alle faktorene som er nødvendig for god planteproduksjon kan du begynne optimalisering.
Dette betyr at du enkelt kan tilføre mer av de faktorene som vil øke produksjon og gi de resultatene du vil ha.
Kontroll på produksjonen
I vertikalt landbruk har du også større kontroll på produksjonen din.
For eksempel er det enklere å opprettholde høye CO2 nivåer innendørs siden du aldri trenger å veksle med utendørs luft. Du kan tilføre lys som øker de egenskapene du ønsker deg (biomasse, vitaminer, bladstørrelse, aroma, smak), og du kan sørge for optimal luftfuktighet gjennom hele vekstperioden.
Ved å drive innendørs kan du også dele opp i soner med forskjellige klima der det er hensiktsmessig. Dette gir muligheter for at plantene kan flyttes fra det ene perfekte klima til det neste for optimal vekst.
I vertikalt landbruk kan du også eksperimentere med å utvide døgntidene, for eksempel har PRIVA gjort et forsøk på tomater der de benyttet seg av 35/4 photoperiode (35t lys, 4t mørke), noe som aldri ville vært hensiktsmessig eller mulig i et veksthus.
Alle disse faktorene sammen gjør at du innendørs vil ha økt effektivitet, raskere vekst og mer forutsigbarhet enn hva du noensinne kan oppnå i et veksthus her i Norge.
Det er åpenbart en god del produkter som ikke gir god økonomi i vertikalt landbruk, som regel større planter som blomkål eller agurk, disse må vi fortsette med å ha i veksthus eller på friland for effektiv produksjon.
Når det er sagt kan vertikalt landbruk være en rimelig og god investering også for disse produktene da du kan drive oppal, spiring og formering i slike systemer med veldig gode resultater.
