Швеция исследует технологию гиперспектральной визуализации для вертикального земледелия

«Aqua2farm, а также спектроскопия ближнего инфракрасного диапазона (NIRS) и аквафотомика действительно могут способствовать лучшему функционированию городской фермы», — говорит Ян Скварил, младший преподаватель Университета Мелардален.

Вместе со своими коллегами Сепехром Мусави и Моникой Одларе г-н Скварил рассказывает об исследованиях университета в области выращивания в городе и о сотрудничестве со шведской агротехнологической компанией Swegreen, которая производит автоматизированные фермы.

Сепехр Мусави является директором по инновациям и отвечает за исследования и разработки. Моника Одларе является профессором Университета Мелардален и специализируется на экономике замкнутого цикла.

Университет Мелардален и Swegreen начали сотрудничество почти 3 года назад после того, как стало ясно, что обе группы разделяют идеи о возобновляемых источниках энергии и экономике замкнутого цикла.

Эти научно-производственные отношения между двумя организациями приносят пользу, как отдельным предпринимателям, так и Швеции в целом. Все виды деятельности приводят к развитию прикладной науки и экономическим выгодам при одновременной оптимизации выращивания растений.

Aqua2farm использует аквафотомику для контроля над выращиванием растений

Университет Мелардален и компания Swegreen сотрудничают в нескольких проектах, один из которых посвящен применению технологии спектральной визуализации для вертикальных ферм.

По словам Сепехра, проект основан на использовании NIR-излучения для измерения реакций и поведения растений, оценки того, какие технологии распознавания изображений и диагностика фото для отслеживания, глубокого обучения и контроля качества, необходимы на вертикальных фермах.

Проект Aqua2farm расширяет традиционный подход NIRS с помощью аквафотомики, которая была разработана в Японии исследовательской группой профессора Ценковой. Она рассматривает длины волн в зависимости от колебаний водородных связей в питательном растворе для растений. Из вибраций молекулярной матрицы можно получить важную информацию, связанную со здоровьем сельхозкультур.

Исследовательская группа хочет построить небольшой испытательный комплекс, оснащенный гиперспектральными камерами визуализации, которые могут отображать реакцию растений на различные условия освещения, различные концентрации питательных веществ и другие параметры роста.

Проект рассчитан на 16 месяцев. Он направлен на то, чтобы сначала проверить концепцию аквафотомики, а затем протестировать технику на более крупном производственном объекте.

Инновационные системы проходят проверку на предмет подтверждения концепции в научно-исследовательском центре Swegreen в Стокгольме, на одной из испытательных платформ. Если технология окажется успешной, она будет применена к фермам, которые установлены в различных шведских городах.

Сотрудничество между Swegreen и Университетом Мелардален является не только развитием в области спектральной визуализации в производстве продуктов питания, но также предоставляет новую информацию для онлайн-курса учебного заведения «Прикладная спектральная визуализация в инженерии окружающей среды». Этот образовательный курс является частью магистерской программы «Экологическая инженерия для устойчивого развития».

Вертикальное земледелие позволяет Швеции диверсифицировать

Моника Одларе объясняет, что вертикальное земледелие вряд ли заменит более традиционные методы выращивания продуктов питания в Швеции. Тем не менее, это дополнение к сектору растениеводства. Новая методика выращивания может снизить зависимость страны от импортных свежих продуктов.

«Швеция зависит от импортных сельскохозяйственных культур, таких как листовые овощи, поэтому было бы неплохо сосредоточиться на этом. Нам также необходимо улучшить коммуникацию с населением и потребителями, чтобы эти продукты стали более приемлемыми», — говорит Моника Одларе.

Ожидается, что за этим проектом последуют другие исследования, направленные на отслеживание и переработку отходов, потому что г-жа Одларе и ее коллеги хотят внедрить цикличность производства продуктов питания в Швеции.

Проект под названием Cirkla является одним из крупнейших национальных стратегических проектов Шведского инновационного агентства Vinnova. Под него был выделен бюджет около 4 миллионов долларов. И Университет Мелардален, и Swegreen являются частью этого исследования.

«В Швеции люди уже думают о том, как новые технологии можно использовать для развития более умных городов. Работая с университетами, мы можем знакомить студентов с инновационными идеями и возвращать их населению в пользовательском виде. Устойчивое развитие заложено в ДНК потребителей, и Стокгольм является одним из крупнейших рынков вертикального земледелия. Ведущие компании, такие как Swegreen, также базируются там», — отмечает Сепехр Мусави.