‘Kunstlicht oplossing hongersnood’

Share Button

Van alle zonne-energie die neerstraalt op gewassen kunnen ze maar een klein deel gebruiken. Het grootste deel, bijvoorbeeld groen licht, kan zelfs schadelijk werken omdat het de plant dwingt meer water te verdampen. Is het niet beter woestijnen zwart te maken dan groen?

Maar ongeveer de helft van alle licht kan door planten worden gebruikt. Zelfs van dit licht verandert maar een klein percentage in biomassa.

Maar ongeveer de helft van alle licht kan door planten worden gebruikt. Zelfs van dit licht verandert maar een klein percentage in biomassa.

Landbouw inefficiënt met energie
Het productierecord van de hoogstrenderende gewassen staat op ongeveer driehonderd kilogram droge stof per hectare per dag (dertig gram per vierkante meter, overeenkomend met 504 kJ aan energie, ongeveer 0,14 kWh). Dat is veel meer dan boeren nu in de praktijk halen, maar vergeleken met de hoeveelheid zonnestraling die per vierkante meter per dag in de equatoriale woestijnen binnenkomt (31,6 MJ; 8,8 kWh) is dit maar een kleine fractie.

Plantlab's kassen zien er buitenaards uit omdat alle straling die nauwelijks door planten wordt gebruikt, weggelaten is.

Plantlab's kassen zien er buitenaards uit omdat alle straling die nauwelijks door planten wordt gebruikt, weggelaten is.

Planten zijn kieskeurige eters
Voor een deel komt dat omdat er veel energie verloren gaat in het omzetten van licht in aangeslagen elektronen en in het om zetten van de elektronen in koolwaterstoffen. Een andere oorzaak is echter dat maar een klein deel van de totale straling door planten gebruikt kan worden. Het aandeel zogeheten PAR, photosynthetically active radiation, is iets minder dan de helft.

Alle licht met een golflengte tussen de 530 en 660 nanometer (wij nemen dit waar als groen en geel) wordt nauwelijks gebruikt. Zonde, vinden ze bij het Nederlandse bedrijf PlantLab. Het is veel slimmer om deze straling door zonnepanelen in elektriciteit om te laten zetten en de plant alleen die straling te geven waar deze wat mee kan. Rode en blauwe straling dus.

Dat kan vrij nauwkeurig en zeer efficiënt met LEDs. Het is in feite veel moeilijker om met LEDs wit licht te produceren. Ook spaarlampen moeten een  speciale behandeling ondergaan om hun spectrum een beetje op daglicht te laten lijken (en zelfs dat lukt niet al te best – de reden dat veel mensen de voorkeur geven aan het thermische spectrum van gloeilampen).

Kassen in woestijnen
Kasteelt is ook veel zuiniger met water dan teelt in de open buitenlucht. Als bijvoorbeeld een hectare woestijn met zonnepanelen wordt overdekt, kan door het recyclen van water ongeveer een kilogram eetbaar product per liter water worden geproduceerd. In woestijnlanden is water extreem schaars, wat dit argument doorslaggevend maakt. Verscheidene andere projecten werken ook met kassen om efficiënter gebruik te maken van de beperkte hoeveelheid water in de woestijn. Ook is de hoeveelheid zonnestraling in woestijnen hoger dan optimaal. De biochemie in de cel kan het nauwelijks bijbenen. De enorm hoge verdamping overbelast de houtvaten, waardoor zelfs bij voldoende water planten gaan verwelken.
In een kas kan extra kooldioxide worden toegevoerd. In feite heerste de afgelopen twintig miljoen jaar een kooldioxide-hongersnood en groeien planten veel beter bij een hoge kooldioxideconcentratie. In een kas kan dat, omdat het een gesloten systeem is.

Akkers van meer verdiepingen
Als deze twee technieken worden gecombineerd, ontstaat de mogelijkheid om meer dan een verdieping met gewassen te verbouwen. Er kunnen in landen als Libië zelfs zonnecentrales in het onbewoonde binnenland worden geplaatst die de dichtbevolkte steden aan de kust van elektriciteit voorzien om zo in agro-wolkenkrabbers grote hoeveelheden voedsel te produceren. Een probleem in landen als Libië en Saudi-Arabië blijft wel dat de bevolking werken met de handen vernederend vindt, een voortvloeisel van de uitgebreide slavenhouderscultuur van voorbije eeuwen, tot de westerse koloniale machten een einde aan de slavernij maakten. Gelukkig zijn er ook woestijngebieden, denk aan de Chileense Atacama-woestijn, de Egyptische woestijnen, de Thar-woestijn in India en de Chinese Gobi-woestijn, waar de bevolking daar anders over denkt en die met deze techniek tot bloei gebracht kunnen worden.

Bronnen
Wiley
PlantLab

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

6 reacties

  1. Hans schreef:

    Weer zo’n idee dat compleet is losgezongen van de realiteit.
    In de genoemde woestijnen wonen geen mensen: waarom zou je op die plaatsen voedsel produceren?
    Als je op die plaatsen voedsel produceert, moet je het alsnog transporteren naar de bewoonde wereld… en dat is nu juist een steeds nijpender probleem.

  2. its me schreef:

    dus ook zoekfuncties naar habitable planets mogen aangepast worden in het “licht”van dit onderzoek?

    • Barry schreef:

      Its me

      Dat was best een goeie vraag, ja idd, als een planeet bewoonbaar is maar er is eigenlijk niet genoeg licht voor mensen dan zou je in principe die planeet wel kunnen gebruiken om gewassen te kweken op kunstlicht terwijl je wel ergens anders gaat wonen. Dus idd, zoekfuncties voor bewoonbare planeten zouden dan aangepast kunnen worden.

  3. Hans schreef:

    Ik denk dat water een groter probleem is dan ruimte.
    Saoedi-Arabië was tot voor kort een grote graanproducent, men exporteerde zelfs graan. Men gebruikte ‘fossiel’ water van grote diepte voor irrigatie.
    Nu zijn die waterlagen drooggepompt en moet Saoedi-Arabië weer graan importeren.

    http://washmena.wordpress.com/2010/05/26/saudi-arabia-ice-age-aquifers-searching-for-water-under-the-sands/

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger