Jotta 10 miljardia ihmistä voidaan ruokkia tulevaisuudessa siten, ettei maapallon sietokyky ylity, tutkijat ehdottavat ratkaisuksi muun muassa radikaalisti erilaisten viljelytapojen omaksumista. Pirkkalan lentokentän kupeessa radikaalit keinot ovat jo käytössä.
Maailmassa väestön määrä kasvaa ja samaan aikaan makeasta vedestä ja sopivasta viljelymaasta on pulaa. Yhtälö ei toimi. Siksi uudenlaiset innovaatiot ovat kirjaimellisesti elintärkeitä. Kerrosviljely on osa ratkaisua.
Kerrosviljelyssä kasveja viljellään kerroksittain suljetussa tilassa auringonvalon, tai kuten Pirkkalassa, led-valojen avulla.
Ledit ovat jo tuttuja ihmisten kodeissa. Ne ovat reilusti energiatehokkaampia suhteessa perinteisiin valaisimiin. Ledien valon aallonpituus on helposti myös muokattavissa, joten kasvien tarvitsemaa valon määrää ja laatua voidaan säädellä.
- Yllä olevalta videolta voi nähdä, kuinka tietynlaisella valon laadulla voi esimerkiksi käynnistää mansikan kukinnon.
Nämä ominaisuudet mahdollistavat sen, että Pirkkalassa voidaan viljellä esimerkiksi mansikoita ja yrttejä sisätiloissa vuoden ympäri paljon aikaisempaa tehokkaammin.
Kestävämpi ja tehokkaampi ruokajärjestelmä
Helsingin yliopiston ruokateknologioiden apulaisprofessori Hanna Tuomisto sanoo, että vuonna 2050 kerrosviljelyn rooli tulee olemaan todennäköisesti paljon suurempi.
Tuomisto johtaa työkseen projekteja, joilla pyritään luomaan kestävämpiä ruokajärjestelmiä.
– Ruokajärjestelmät linkittyvät kaikkiin kestävyyden haasteisiin. Yli 80 prosenttia luonnon monimuotoisuuden heikkenemisestä johtuu ruokajärjestelmistä ja maataloustuotannosta, Tuomisto avaa.
Pirkkalassa tapahtuvan kerrosviljelyn tehokkuus on todella vaikuttavaa. Netledin toimitusjohtaja Niko Kivioja avaa veden ja energian käyttöön liittyviä lukuja.
– Me kulutetaan noin 60 prosenttia vähemmän energiaa ja 95 prosenttia vähemmän vettä, kuin perinteinen viljely, Kivioja tiivistää.
Perinteisellä viljelyllä tarkoitetaan Suomen ilmastossa tapahtuvaa perinteistä kasvihuoneviljelyä.
– Me ollaan eliminioitu kaikki luonnonvoimat tästä viljelystä pois. Meillä on keinovalaistus, keinokastelu ja keinolannoitus. Lisäksi ilmastointi hoidetaan täysin koneellisesti, Kivioja avaa.
Pirkkalassa kasvien elinympäristöä säädellään automaattisesti, jolloin kasvuolosuhteet ovat aina parhaimmat mahdolliset.
Tulevaisuus on valoisa
Patenttia odottavan led-valaisujärjestelmän avulla kasvien kasvunopeus on yrityksen mukaan jopa 30-40 prosenttia nopeampi verrattuna perinteisiin kasvihuoneisiin.
- Yllä olevalta videolla Kivioja selittää tarkemmin, miten ledien viime vuosien kehitys on mullistanut vertikaaliviljelyn.
Pirkkalassa ilmankosteutta ei päästetä tavallisen kasvihuoneen tapaan taivaalle, vaan se kierrätetään takaisin kasvien kasteluveteen. Myös ilmankosteuteen sitoutunut energia käytetään tilan lämmittämiseen otolliseksi.
Peltoviljelystä eroten Pirkkalassa vesisaasteet eivät myöskään ole ongelma.
– Suljetut olosuhteet mahdollistavat sen, että voidaan kierrättää ja suodattaa vettä, eli ympäristöön ei päädy niin paljon päästöjä, Tuomisto avaa.
Tuomisto mainitsee pelloilta vesistöihin päätyvät fosfori- ja typpipäästöt ja painottaa, kuinka vertikaaliviljely voisi helpottaa tätä ongelmaa.
Vertikaaliviljely myös mahdollistaa tuotannon lähellä kauppaa ja kuluttajaa, jolloin tuotteen kulkemat kilometrit viljelmältä ruokapöytään lyhenevät merkittävästi. Kerroksittain viljely käyttää myös moninkertaisesti vähemmän maata.
– Maailmassa tuotetaan 12 000 nelilökilometrillä salaattia pellolla tänä päivänä. Jos se kaikki tuotettaisiin tällä teknologialla, niin me tarvittaisiin vain 115 nelilökilometriä pinta-alaa ja sen ei edes tarvitse olla peltokelpoista maata, Kivioja vakuuttaa.
Energia ja energiakasvit
Tällä hetkellä Netledin tiloissa kasvaa lähinnä viherkasveja ja yrttejä. Myös mansikan viljelyä kehitetään. Suomessa ja maailmalla kehitetään järjestelmiä, joissa voitaisiin viljellä palkokasveja tai viljaa.
Palkokasvit ja viljat ovat todella energiatiheitä ja siksi myös niiden kasvattamiseen tarvitaan viherkasveja enemmän energiaa.
Tuomiston mukaan vertikaaliviljelyn suurin haaste on energian kulutus.
Tuomiston ohjaamassa diplomityössä kerrotaan, että realistisesti tehokkain vertikaaliviljely kuluttaa 40% enemmän energiaa kuin tavallinen ympärivuotinen kasvihuoneviljely salaatin tuotannossa. Tämä on saatu aikaan Pohjois-Ruotsissa sijaitsevassa viljelylaitoksessa.
Etelään siirryttäessä energiatehokkuus laskee. Diplomityön tietojen mukaan Hollannissa vertikaaliviljely kuluttaa kolminkertaisen määrän energiaa ja Arabiemiraateissa energiaa kuluu nelinkertainen määrä.
Edellämainittu diplomityö on kuitenkin julkaistu vuonna 2018. Sen jälkeen led-teknologia on kehittynyt valtavasti, sillä rahaa niiden kehittämiseen on ohjattu paljon.
Liian suuri energiankulutus ei Netledin toimitusjohtajan mukaan ole ainakaan Suomessa enää ongelma.
Kerrosviljely tulevaisuudessa
Milloin kerrosviljely voisi siis olla valtavirtaa?
Tuomisto arvioi, että vuoteen 2050 mennessä vertikaaliviljelyllä hyvin todennäköisesti tulee oleman paljon suurempi rooli ruokajärjestelmissä. Ilmastonmuutos tulee vaikeuttamaan pellolla tapahtuvaa viljelyä, joten suljettu järjestelmä voi olla oiva ratkaisu.
Ilman led-teknologian kehitystä kerrosviljely Pirkkalassa ei olisi mahdollista. Netledin toimitusjohtaja painottaakin, miten tärkeää tieteen ja teknologian rahoittaminen on.
– Kun iso raha kääntää katseensa johonkin suuntaan ja alkaa kaatamaan kehitykseen rahaa, niin siellä tapahtuu ihmeitä, Kivioja runoilee.
Katso yllä olevalta videolta, miten futuristisesta teknologiasta on kyse ja miten se voi muuttaa maailman