Århus-forskere bruger LED til at dyrke planter uden sol og jord

Løsningen på verdens fødevareproblemer skal måske findes i dyrkning af planter i byerne. Århus-forskere har haft held med at dyrke salat i bokse inde i et rum uden sollys, jord og pesticider.

At planter trives bedst med muld om rødderne og sollys på knoppen, er ikke nødvendigvis sandt, hvis man spørger forskerne på Aarhus Universitet.

Her er en forskergruppe på Institut for Havebrugsproduktion i gang med at finde metoder til dyrkning af planter på steder, hvor der hverken er sol eller regn.

»Der er pres på fødevareproduktionen ude i verden og pres på landbrugsjorden. Derfor ville vi dyrke planter, som er uafhængig af vejrfænomener, men stadig har høj næring. Ideen er, at planterne kan produceres inde i byen, f.eks. i boligkarreer eller i gamle fabrikshaller,« siger seniorforsker Lillie Andersen.

Forskee på Aarhus Universitet dyrker salat i mørke rum ved hjælp af LED-lys og vandforsyning. Foto: Connie Damgaard/Aarhus Universitet

Det er sorten egebladssalat, der bliver testet på i øjeblikket.

Gruppen har været i gang i et halvt år nu med at få systemet tilrettelagt med CC-containere, dvs. hyldesystemer til planter, vandingssystemer og LED-lys, som skal erstatte sollyset. Hver hylde har selvstændig vanding med recirkuleret gødning og vand.

I marts blev så de første omkring tusind små planter af den rød-grønne Egebladssalat sat ind i systemet til videre dyrkning i 17-18 graders temperatur i en klods spagnum for at holde dem oprejst. Og faktisk er det gået hurtigere, end forskerne havde forestillet sig, fortæller Lillie Andersen.

»Vi blev lidt overraskede over, at vi kan dyrke planterne så godt, som vi kan. Allerede efter en uge kunne vi se en effekt,« siger hun.

Lys kan manipulere med bladstørrelsen

Muligheden for produktion af flere fødevarer i bymiljøer er imidlertid ikke den eneste fordel, fortæller Lillie Andersen.

Forskerne har nemlig opdaget, at de kan styre planternes udvikling ved hjælp af det LED-lys i varierende styrke, der holder dem i live. De eksperimenterer med flere typer lys, både blåt, rødt og langrødt samt en slags lysstofrør for at se på fordele og ulemper, men faktisk kan et miks gøre spændende ting for planterne.

»Især giver det blå og det langrøde lys effekter, der slår hårdere igennem, end vi havde regnet med.
Vi kan se, at det blå lys giver en mere kompakt vækst, hvor bladarealet på salaten bliver mindre, mens det langrøde lys strækker bladene,« fortæller Lillie Andersen og fortsætter:

»Vi får så den fordel, at vi kan manipulere plantens bladareal, så vi f.eks. starter med at bruge rødt til at gøre bladarealet større, så mere lys bliver fanget. Herefter kan vi så skifte til blåt lys for ikke at strække planten for meget,« siger hun.

En anden fordel ved at vende tilbage til blåt lys er, at det blå lys fremmer den blårøde farve, antocyaninerne, i salaten, som dels ser godt ud, dels er sundt for kroppen.

Kan udnytte energi bedre om natten

Projektet er sat i gang som et samarbejde mellem Aarhus Universitet, Syddansk Universitet og en række virksomheder og alt efter tilgange til kapital kan der være mange nye opdagelser at gøre endnu.

Blandt andet skal forskerne finde ud af, hvordan næringsstofferne bliver doseret rigtigt gennem vandforsyningen, så de ikke får for meget og afgiver nitrat i salaten.

Håbet er at få et femårigt projektet op at stå, så systemerne kan afprøves i storskala med teknikere, robotter og ventilationssystemer for at undersøge de mere vidtstrakte perspektiver.

F.eks. vil gruppen gerne gå i gang med flere typer planter, som f.eks. krydderurter og bær, og se på de økonomiske og miljømæssige fordele ved denne form for dyrkning.

»Vores tanke er, at når man kan dyrke uden lys, kan man dyrke om natten med billig vindmøllestrøm og udnytte energien bedre. Måske kan der også spares energi, jo hurtigere vi kan skifte planterne til blåt lys. Vi er slet ikke færdige med at tænke på alle de muligheder, der er,« siger Lillie Andersen, som dog også understreger fordelene ved mindre transport af fødevarer ind mod de stadig voksende byer.

Undgår plantesygdomme

Hun ser desuden et stort marked i f.eks. Japan, hvor der også bliver arbejdet med plantefabrikker, dog ikke med disse typer lys.

»Japanerne vil gerne have planter, der er mere sterile og ikke har været i kontakt med naturen, menneskehænder og forurening,« siger Lillie Andersen.

»På denne måde kan vi måske også helt undgå plantesygdomme, fordi der ikke er skadedyr i lukkede rum. Når vi suger luft ind, kan vi sætte et filter på, og vi har her hverken set dyr eller svampesygdomme, så det har vi en mulighed for at kontrollere,« siger hun.

Hvordan kvaliteten så bliver i sidste ende uden sol og jord, er også en af projektdelene længere ude i horisonten.

»Vi skal selvfølgelig sikre os smagen, og vi har også prøvet lidt, men det skal testes ordentligt. Vi har fundet ud af, at det smager bedre efter at have været dyrket med blåt lys, fordi antocyaninerne fremmer bitterheden. Men det er kun vores første indtryk,« lyder det fra Lillie Andersen.

Kommentarer (32)

»Japanerne vil gerne have planter, der er mere sterile og ikke har været i kontakt med naturen, menneskehænder og forurening,«

Tja - det skulle der vel være en chance for et stykke nord for Tokyo i disse uger.

  • 0
  • 0

  1. paragraf: "Der er pres på fødevareproduktionen ude i verden og pres på landbrugsjorden. Derfor ville vi dyrke planter, som er uafhængig af vejrfænomener, "

At lave landbrugsjord på tagene hjælper intet. At kunne udnytte en uendelig vertikal højde, fordi vi ikke har brug for sollys, gør at vi ikke kan løbe tør for fødevarer.

At kalde den nuværende produktion for gratis tror jeg ikke landmændene er enige i. At kunne fuldt ud automatisere. og ikke mindst optimere, produktionen af fødevarer vil jeg tro kunne konkurrere med hvordan vi gør nu. Hvor mange procent af den danske høst bliver i gennemsnit ødelagt af sygdomme, ukrudt og vejret?

  • 0
  • 0

Det giver da masser af mening.

Man sparer for det første en masse besværligt gensplejsning og / eller forædling hvis man kan justere udseende og smag med belysningen, man sparer plantebeskyttelsesmidler og spildte næringstoffer ude i naturen, man sparer transport hvis man f.ex. kan lave en automatisk fabrik i en container i gården, der forsyner en restaurant eller et supermarked med dag-friske urter og i Japan sparer man befolkningen for at spise salat dyrket på Tokyo's tage tilsat Strontium-90 og smog-partikler ...

Jeg synes det er et meget spændende projekt. Jeg tror absolut man kunne sælge det i Japan. De "farmer" i forvejen alle mulige ting. Måske kunne man lave en karusel til hjemmet hvor man popper en potte i den ene ende hver dag, tager en færdig salat ud og det hele kører automatisk.

  • 0
  • 0

Det kunne faktisk være sjovt at bygge sit eget lille projekt derhjemme - der skal ikke ligefrem meget til. En microcontroller, en lille vandpumpe, nogle få LEDs og ellers bare en mindre sort kasse :)

Opensource det, og lave et international community rundt om det.

  • 0
  • 0

Forskerne kan jo spørge nogle af de mennesker som allerede har meget erfaringt i at dyrke planter indendørs her i danmark.

F.eks. kan du finde Chili dyrker bruger LED rigtigt meget:
http://www.chilifan.dk/da/forum/?forumID=2&topicID=788

Samt folk der dyrker "sjov tobak"

Disse grupper har stor erfaring i at dyrke indendøres... :-)

Og man kan købe en række LED produkter som er beregnet til denne form for dyrkning: http://www.prolys.dk/plante-akvarie-lys.html

  • 0
  • 0

I u-lande hvor der er masser af sol tilgængeligt, kunne man måske udnytte det ret godt. Solceller giver gratis energi til belysning om natten og det kontrollerede miljø gør at man kun bruger den nødvendige mængde vand

Med lidt hurtigt hovedregning ville du selv kunne se at hvis solcellerne skulle kunne give samme mængde energi til lys som solen både om dagen og natten, så skulle de selv uden at det enorme spild der er sammenlagt i lyskilden og solcellerne er regnet med, fylde et langt større areal end det du har planlagt at dyrke.

  • 0
  • 0

F.eks. kan du finde Chili dyrker bruger LED rigtigt meget:

http://www.chilifan.dk/da/forum/?forumID=2&topicID=788

Samt folk der dyrker "sjov tobak"

Disse grupper har stor erfaring i at dyrke indendøres... :-)

Og man kan købe en række LED produkter som er beregnet til denne form for dyrkning: http://www.prolys.dk/plante-akvarie-lys.html

Ja. De har vel eksperimenteret med LED i henved 10 år og brug af bestemte farver lys endnu længere.
I ikke at amatørene var først med disse erkendelser, men ganske kreative må man sige de er.

  • 0
  • 0

Hvis man nu tuner LED'erne til de bølgelængder hvor klorofylet optager maksimalt energi er det da en klar effektivisering.

Gad vide om planterne om 1000 generationer bliver farveløse hvis de kun får monokromt lys?

  • 0
  • 0

Rolf Hansen - hvad tænker du egentligt på ? Fremtiden eller sådan ?

I år passerer CPV solceller grid parity på optimale lokaliteter og prisen vil fortsætte med at falde kraftigt på solenergi.

CPV teknologie er 42% effektiv i PV konversionen og det stiger indenfor de næste fem år til 50%

Som alle ved, så er PV solid state og solid state falder voldsomt i pris med skala, så forvent et meget kraftigt prisdyk på solenergi i de næste ti år.

Som mange ved, så er produktionskapacitet i solid state let at skalere med mange fabrikker, der kan omstilles.

Solenergi er den energiform, der er hurtigst at planlægge og implementere - vi taler måneder imod år for kul- og kernekraft.

Vindenergi er også meget tæt på grid parity og der er intet som tyder på at de mange ingeniører i industrien triller tommeltotter på arbejdet hver dag - den mangeårige trend imod billigere vindenergi vil fortsætte.

Vindenergi er ligeledes meget hurtig at planlægge og implementere, og industrien har bevist sin evne til at skalere kapacitet ret hurtigt.

Både sol- og vindenergi har store egnede områder, hvor de kan opstilles uden at genere miljø eller mennesker.

Om få år kan man derfor ikke forvente at kunne fortsætte med at producere konkurrencedygtig elektricitet på forurenende og/eller farlige værker.

Problemet med sol og vind er at energiproduktionen flukturerer.

En let metode til at undgå problemer med fluktuationer er at skalere kapaciteten, så man uanset fluktuationer har mere end nok el.

Det skaber så et problem med at anvende den overskydende el.

Planteproduktion er et af flere gode bud, hvor man kan sende billig overskuds el hen.

1/3 del af al elektricitetsforbrug er relateret til lys enten til belysning eller i displays eller til aircodition som køler rum med belysning og displays.

90% af dette forbrug kan og vil blive fjernet med ny teknologi baseret på LED.

Groft taget, så vil energieffektiviteten i LED's til plantebelysning fordobles indenfor dette årti.

Indenfor dette ti år er der udsigt til stor overkapacitet af elektricitet (de kostbare atomkraftværker skal set fra deres ejeres synspunkt helst have lov til at brænde ud på fuldt plus, sålænge deres driftsomkostninger ligger under sol og vind - så bare lidt af de meget store kapacitetsomkostninger kan dækkes og minimere det tab ejerne i sidste ende må tage.)

Dyrkning af planter ved brug af LED's bliver big business og det er fint at Danmark med vores store ekspertise i gartneri automatik sørger for at være med i feltet.

  • 0
  • 0

Hej Poul

Planterne bliver kun farveløse hvis vi ønsker det, man skal huske på at det ikke som i naturen udvælges på den stærke overlever, men udvælgelsen fortages af mennesker med deres præferencer...
I dette tilfælde kan de kun blive mere farvede, da vi mennesker har en tendens til at kunne lide grønne farver på planterne...

Mike
www.prolys.dk

  • 0
  • 0

Det må koste masser af energi, hvis planter skal laves med kun kunstig lys.
Og kræve et kæmpe areal til solceller, når energien skal laves miljøvenligt.

Men betaler det sig virkeligt? At først omsætte vind, eller sol til strøm, og herefter bruge det, til dyrkning af afgrøder?

Vil forskningen kunne bruges på en rumstation, så der kan dyrkes mad til lange rejser ud i rummet?

  • 0
  • 0

Man kan da gå over åen mange gange efter vand - eller lys.
Moderne drivhuse er tæt på det beskrevne koncept, og jeg tvivler på, at det kan lade sig gøre, rent bortset fra, at det er en mærkelig tankegang at erstatte gratis sollys med LED.
LED i den størrelsesorden, der skal til for at dyrke planter, udvikler så meget varme, at de skal vandkøles. Lyset er koldt, men bagsiden af LED'erne bliver meget varm.
Plantesygdomme er stadig et problem i drivhuse, og de kan ikke undgås med mindre man dyrker helt sterilt, og det er der vist ikke økonomi i.

  • 0
  • 0

Drivhuse i Danmark, anvender allerede LED'er, og anden form for kunstig belysning, for at opnå optimale betingelser for væksten i drivhusene.

Dog, anvendes det sammen med naturlig sollys, således at LED'er og lamper, ikke behøver at bruge større strøm, end nødvendigt.

At helt dyrke mad, i et lukket sort rum, kan jeg ikke se nogen fordel i. Det mest effektive, er naturligvis, at kombinere den naturlige belysning, med anvendelsen af kunstig belysning.

  • 0
  • 0

At helt dyrke mad, i et lukket sort rum, kan jeg ikke se nogen fordel i. Det mest effektive, er naturligvis, at kombinere den naturlige belysning, med anvendelsen af kunstig belysning.

Man kunne også bruge det til at lave en modernet Noah's ark. Med et mindre atomkraftværk, som dem man har i ubåde, ville menneskeheden kunne overleve nogen af de værste naturkatastrofer, man kan tænke sig.

  • 0
  • 0

Det her er langt mere værdifuldt end vindmøller ,biofis og fjernvarme.
Hvis fosfor bliver mangelvare, bakterier resistente og menneskene flere, er det her vejen og Danmark har altid været gode til det der med mad.
Det kræver at strøm bliver billig så hvis VE ikke kan levere,skal det lade være at gå i vejen.Det her er liv og død.
En afdød kolonihaver sagde at 365 kvadratmeter kunne holde en dansker i live og hvis nu lysmængden er til rådighed hele året og det kan stables i 4 til 8 lag kan det vel være inden for30 40 kvadratmeter per næse.Grise og kyllinger skal udendørs og salat og kartofler indendørs.
Jeg ved hvordan en varmepumpe med cop 10 ved 16 grader kan laves og vil spørge her hvor man kan lægge et pdf dokument frem til almindelig beundring.

  • 0
  • 0

I overskriften og underrubrikken står der noget med "uden lys, jord og pesticider", og når man så læser artiklen så anvender de LED og spagnum. Nu må i (de) lige finde ud af, hvad der menes. LED og spagnum er vel netop lys og jord. Det er i hvert fald ikke nogen nyhed for nogen som helst haveejere, at man kan dyrke planter i spagnum.

I øvrigt kan man jo bare dyrke champignonen eller andre svampe, det kan man gøre i totalt mørke. Gulerødder mv. kan man dyrke i strandsand (tilsat gødning).

Det kan godt være. at man kan dyrke på den måde, men smager det godt og er der nogen vitaminer i? I forvejen har vi forædlet smagen og næringen ud af vores grønsager, så jeg havde håbet at vi i stedet ville gå en anden vej og prøve at vinde det tabte tilbage.

  • 0
  • 0

Drivhuse i flere lag har være prøvet og forkastet for mange år siden. Moderne gartnerier driver plantevækst til det yderste, og der er intet nyt i udgangspunktet om LED.

  • 0
  • 0

Jeg vil hellere spise planter der kan klare sig i naturen fordi de er sunde, og planter der optager alverdens mineraler og sporstoffer, også dem vi ikke måler på eller forstår betydningen af, efter princippet lidt af hvert, sådan nogle robotpassede plantefabrikker ender med at blive et stort monopol hvor de samme ting mangler i alle fødevarer, og alt næringsstof reelt kommer fra samme leverandør, eller regenereres ved at tilsætte dampkogt kloakslam.

Når der tales robotter og LED lamper i samme sætning, er hele dette forum solgt, alle de røde lamper burde blinke.

  • 0
  • 0

[quote]
F.eks. kan du finde Chili dyrker bruger LED rigtigt meget:

http://www.chilifan.dk/da/forum/?forumID=2&topicID=788

Disse grupper har stor erfaring i at dyrke indendøres... :-)

Ja. De har vel eksperimenteret med LED i henved 10 år og brug af bestemte farver lys endnu længere.I ikke at amatørene var først med disse erkendelser, men ganske kreative må man sige de er.
[/quote]

10 år er nok lidt i overkanten (for flertallet) vil jeg tro, gode LED til rimelige penge er først kommet frem de senere år, men de sidste 5 år har mange afprøvet flere typer.

Jeg selv har anvendt kombination undervejs, både de kendte 20 W 'stift'-halogenpærer samt LED.

(Og ja dyrkning af Hot Chili inden døre året rundt til hjemmebrug :)

  • 0
  • 0

Den mest effektive lampe på markedet er Phillips 1000 Watt lamper med elektronisk ballast. I gartnerier installeres de så det svarer til 90-100 Watt pr. m2. Fotosynteseaktivt lys, PAR, måles i mikromol fotoner pr. m2 pr. sekund, hvor et mol er Avogadros konstant, 6*10**23.
Her i begyndelsen af april svarer en dags klart solskin til ca. 18 timer vækstlys, og det vil stige indtil midsommer, så det kræver ikke megen hovedregning for at finde ud af, at der aldrig kan komme økonomi i det.
LED lys i samme dimensioner kræver som tidligere nævnt vandkøling , og alene det kan være et økonomisk problem. Udviklingen går stærkt, og LED vil overhale traditionelle lamper, men det sker hverken i dag eller i morgen.
Planter fordamper vand, og det er et praktisk problem. I drivhuse fortættes vanddampen på glasset eller ventileres ud, jo mindre volumen man dyrker planter i, jo større problem er der med at styre luftfugtigheden. Udviklingen i drivhuse er de senere år gået mod højere enheder, og større volumen, her vil man gå den modsatte vej, og det kræver en form for aktivt fjernelse af vanddamp.

  • 0
  • 0

Med lys mener jeg sollys - det retter jeg lige. Omkring spagnum, så fortæller Lillie Andersen mig, at det kun bliver brugt til at holde planten oprejst her, men ikke har anden funktion.

  • 0
  • 0

Den mest effektive lampe på markedet er Phillips 1000 Watt lamper med elektronisk ballast. I gartnerier installeres de så det svarer til 90-100 Watt pr. m2. ...

I væksthuse er det vel også et væsentlig problem med LED'erne at de simpelhen skygger mere for solen end de gamle HPS lamper, ikke?

Men der er jo andet i verden end væksthuse, Bent. Som nævnt produceres visse "højværdi produkter" allerede i et vist omfang i folks hjem. Her bruges mindst 400 W/m2 med de gamle lamper og aktiv ventillation er en selvfølge.
LED er interessant i de kredse dels pga. det lavere strømforbrug, men også fordi varmestrålingen er mindre hvilket begrænser behovet for frihøjde mellem lampen og planterne.

Forstå mig ret, jeg synes ikke forskerne skal målrette deres indsats til det publikum, men der altså nogle muligheder for dyrkning med LED i folks hjem.
Man kunne f.eks. forstille sig et mini vækstkammer til friske krydderurter gennem vinteren. Jeg forstiller mig at man køber en potte med den voksne plante i supermarkedet og holder den frisk i vækstkammeret.
Det ville da være smart.
Jeg kan forstå chili folket er igang.

Iøvrigt er det monokromatiske lys LED'er kan levere vel også af værdi for den generelle forskning i planters reageren på lys.

  • 0
  • 0

Der er 1/2 år uden sollys, det er der mange planter der ikke bryder sig om. Så med en lille atomreaktor til at fremstille el og varme, så kan man godt kolonisere Antaktis. Der er trods alt 3% isfrit område, svarende til sådan cirkus 390.000 km².

  • 0
  • 0

jeg har en ganske vist gammel uddannelse som gartner og har arbejdet meget i væksthuse Jeg har rimeligt kendskab til problemerne med styring af vækstforholdene i drivhus.Jeg har meget svært ved at se økonomien i dette projekt da et produktionsanlæg af den her viste type er meget dyrere pr arealenhed end et konventionelt drivhus,og der er det allerede svært med økonomien

  • 0
  • 0

ligger nok mere i det vanvittige system med projektforskning, hvor det ikke drejer sig om at løse problemer.
Der findes et projekt, hvor mængden af sol i morgendagens vejrudsigt bestemmer antallet af timer med vækstlys om natten, og hvor de timer så bliver lagt hvor strømmen er billigst. Formålet er altså at minimere anvendelsen af vækstlys og lade solen være det bærende. Projektet er ude i praktisk afprøvning i gartnerier.
Samtidig er der så et projekt, der har det stik modsatte formål: at lade vækstlys overtage hele produktionen. Vel er LED fremtidens lyskilde, men der er et stykke vej endnu, bl.a. kræver den manglende varmestråling en højere temperatur i væksthuse, og dermed et indirekte energiforbrug.

  • 0
  • 0

Der er alt for meget styret praktiske gris forskning ala det nævnte med billigt morgenlys på vore universiteter.
Troen på at strøm til 1.5 kr fra havmøller er fremtiden,er en dansk specialitet ,som vil forsvinde.
Jeg tror på at rigtig strøm fra kerne kommer under 0,1 og så er det anstændig grundforskning at finde ud af hvor mange kJ menneske mad der kan laves af en MJ strøm når de begrænsende faktorer er plads,vand og næringsstoffer og energien i princippet gratis og uden øvre grænse.

  • 0
  • 0

"Blandt andet skal forskerne finde ud af, hvordan næringsstofferne bliver doseret rigtigt gennem vandforsyningen, så de ikke får for meget og afgiver nitrat i salaten."
Hvorfor frygter man nitrat i salaten?
Utallige videnskabelige undersøgelser viser at nitrat i grøntsager er godet for helbredet.
Søge på "nitrates vegetables" og læs om de mange fordele. Der er nitrat i f.eks. netop salat, men også i rødbeder. Ved kontakt med mavesyren omdannes nitratet til nitrogenoxid, som har mange helbredsmæssige fordele, ikke mindst for kredsløbet.

  • 0
  • 0