Verticale landbouw deel 28
Zonder computer gaat het niet lukken in de verticale landbouw.
Rekenen met computers (wiskundige modellen) wordt heel belangrijk in de verticale landbouw. De computers leren als het ware van de planten. Dat gebeurt door informatie die mensen in de computer stoppen. Maar ook door informatie die de computer zelf leert (machine learning). Denk aan gegevens die sensoren verzamelen over hoe de planten groeien en welke voeding ze nodig hebben.
Door deze rekenmodellen te bekijken, kun je beter begrijpen hoe je de omgeving waar de planten groeien kunt verbeteren. Alle rekenmodellen veranderen steeds. Daarom worden deze dynamische modellen genoemd.
Een dynamisch model heeft niet steeds dezelfde informatie nodig. Dit model laat zien hoe iets verandert over een bepaalde tijd. In dit geval kan het model dus informatie veranderen terwijl de plant groeit, van een klein zaadje tot een plant die geoogst kan worden. Met deze informatie krijg je inzicht in ruimtelijke en temporele schalen.
Wat zijn ruimtelijke en temporele schalen en wat is het verschil?
Een temporele schaal gebruiken we om te meten hoe iets verandert in de tijd. Je kunt het ook een “tijdschaal” noemen. Met iets bedoelen we eigenschappen die verschillende waardes kunnen hebben. Bijvoorbeeld hoe snel bladeren groeien, de hoeveelheid licht, enzovoort.
Een ruimtelijke schaal is hoe we de verandering van iets in een bepaalde ruimte meten. In dit geval de ruimte waarin de planten groeien. Het kan gaan om de verschillen tussen de bovenste en onderste rekken, of tussen verschillende delen van de kamer.
Ook voor een computer geldt: tijd en data zorgen voor leren.
Van de informatie die je verzamelt, krijg je een tijdschema. Dit kan voor elke verandering in een ruimte zijn. Bijvoorbeeld hoe het licht verandert en hoe de groeiomgeving of situatie verandert. Maar ook hoe de fotosynthese van de planten verandert in de ruimte waar ze staan. En hoe de planten groeien en zwaarder worden. Wat ook belangrijk is om te meten en te volgen, is het zogenaamde bladerdak.
Wat bedoelen we met een bladerdak?
Stel je voor dat je alle planten die op een stuk grond (of in een rek) staan van bovenaf bekijkt. Dat noemen we het bladerdak. Je ziet de bovenkant van alle planten bij elkaar. In de verticale landbouw is dit vaak een gelaagd systeem van bladeren.
Fotosynthese optimaliseren. Dat is het doel.
Als je van bovenaf naar het bladerdak kijkt, is het belangrijk dat er genoeg licht is. Zo kunnen alle bladeren samen zoveel mogelijk fotosynthese doen, elke dag weer.
Door de computertechniek en de sensoren worden de planten goed gevolgd. Van een klein plantje tot een grote plant. Het bladerdak verandert als de planten groeien. Je kunt dan zien welke bladeren veel licht krijgen en welke weinig. Met andere woorden, je ziet hoeveel licht verschillende bladeren in de loop van de tijd hebben opgevangen. Dit noemen ze ook wel lichtonderschepping.
Wat is lichtonderschepping?
Lichtonderschepping is de hoeveelheid licht of zonnestralen die door het bladerdak wordt opgenomen. De hoeveelheid licht die opgenomen kan worden, is afhankelijk van een aantal factoren. Denk aan bladvorm, soort bladeren, vorm van het bladerdak en de stand van het licht. Ook het soort licht, zoals direct of diffuus licht, kan invloed hebben op opname van licht door bladeren.
Licht kost geld. Daar moet je rekening mee houden.
Je kunt zorgen dat de planten precies genoeg licht krijgen. Maar er is iets belangrijks waar je aan moet denken: de prijs van elektriciteit verandert steeds.
Als je goede systemen hebt met sensoren en modellen, dan kunnen die rekening houden met het gebruik van elektriciteit.
Ze proberen dan te voorkomen dat je te veel elektriciteit gebruikt op een bepaald moment of dat apparaten onnodig aan blijven staan. Maar ze zorgen er wel voor dat de planten de beste hoeveelheid licht krijgen. Dit heet soms ‘smart lighting’ of ‘energy-aware growing’.
Beschrijving foto:
Op deze AI-foto zie je een computer die gebruikt wordt voor het licht. Op de juiste manier de hoeveelheid licht berekenen is belangrijk. Vooral om optimaal gebruik te maken van de prijs van de energie die gebruikt wordt.