Udržitelné pěstování rostlin pro každé klima díky průmyslovým technologiím
Technologie společnosti Siemens vyvinuté pro řízení průmyslových procesů se uplatňují i při pěstování rostlin – třeba v pražské společnosti GreeenTech. A nejde o nějaký technokratický horror, ale naopak o elegantní způsob, jímž je možné pohotově získávat čerstvé bylinky a zeleninu třeba v centru Prahy, v pouštním emirátu Dubaji a v budoucnu možná na lidmi osídlených základnách na Měsíci či na Marsu.
Postup, o němž je řeč, se jmenuje hydroponie, tedy způsob pěstování rostlin bez půdy, jen v živném roztoku, který cirkuluje u jejich kořenového systému. Výhodou je rychlý růst rostlin a podstatné zkrácení dopravních vzdáleností, protože hydroponické plodiny mohou vyrůstat hned v bezprostředním sousedství konzumenta, třeba i ve sklepě, a není tedy nutné vozit sklizeň z dalekého pole či skleníku.
Oproti běžné spotřebě vody na poli nebo v zahradě je jí v hydroponickém systému zapotřebí podstatně méně, dá se ušetřit až 95 % obvyklého množství, a to i díky její stálé recyklaci. Pokud se plodiny pěstují v pěstebních kontejnerech v kontrolovaném vnitřním prostředí, mohou se sklízet opakovaně, mají intenzivní chuť a zelenina je plná vitaminů.
A aby toho nebylo málo, plodiny v takovýchto podmínkách nepotřebují ochranné postřiky, protože jim tak snadno nehrozí hmyzí škůdci a jsou méně náchylné k rostlinným chorobám. Díky tomu jídla z nich nedráždí některé alergiky a citlivé děti.
Mikrobylinky a zelenina na Expo 2020
Světová výstava Expo v Dubaji se navzdory letopočtu 2020 ve svém názvu konala kvůli pandemii nemoci covid-19 od začátku října 2021 do konce března 2022. V českém pavilonu, v prostoru restaurace, tu měli na míru navržený hydroponický pěstební regál od české společnosti GreeenTech, v němž pěstovali zeleninu a mikrobylinky. Označením mikrobylinky se myslí výhonky rostlin ze semínek, které dorůstají nejvýše do výšky 10 cm. Má to své výhody, například 100 g klíčků ředkve obsahuje stejné množství vitaminů A a C jako téměř 2 kg vzrostlých ředkviček.
Hydroponický regál v Dubaji měl šířku 2 m, hloubku 70 cm a výšku 2,2 m. Byly v něm tři stovky stále obsazených míst pro klíčení a pěstování rostlin, což dostatečně zásobovalo kuchyni restaurace. Jeho tvůrci tak chtěli dokázat, že plodiny ve špičkové kvalitě se dají pěstovat kdekoli a v jakýchkoli klimatických podmínkách, po celý rok a bez ohledu na to, jaké počasí je zrovna venku.
„Celý proces pěstování se dá sledovat a řídit samozřejmě přímo v pavilonu, ale také na dálku z Prahy, stačí k tomu počítač nebo mobil a připojení přes internet,“ říká Tereza Suntychová z GreeenTechu.
Pomáhal k tomu na míru navržený software obsažený v řídicí jednotce od společnosti Siemens, který ovládal koloběh vody a ideální vlhkost, měřil pH živného roztoku a určoval jeho úpravy, nastavoval teplotu, intenzitu světla a jeho barvu, sledoval požární hlásič a také kontroloval zabezpečení vzdáleného přístupu před kybernetickým útokem. Obsluhoval rovněž kompletní vzduchotechniku projektovanou na míru pěstebním procesům.
Seznámení díky televizní reportáži
Společnost GreeenTech je start-up, který vznikl v červenci 2020 v Praze. Žádný z jeho tří zakladatelů ještě nepřesáhl věk třiceti let, ale zkušenosti z podnikání už mají.
„Rok jsem pracovně pobýval v Číně a ujasnil jsem si tam, co to znamená fungovat neudržitelně,“ vzpomíná první z majitelů firmy Dmitrij Lipovskij, profesí strojař, který také ve strojírenském průmyslu podniká. „Když jsem se pak vrátil do České republiky, dal jsem si za cíl vytvořit technologii, která bude přispívat k zelené budoucnosti a zdravé urbanizaci.“
Myšlenku probíral s dalším technickým odborníkem a svým bývalým kolegou Milanem Součkem. Hydroponické technologie jim připadaly perspektivní, technicky zvládnutelné. Uvědomovali si ovšem jednu ne úplně nepodstatnou překážku. Nerozuměli zemědělství, nevěřili si, že skutečně dokážou pěstovat nějaké rostliny. Přálo jim štěstí. Právě v té době běžela ve večerním televizním vysílání reportáž o hydroponické farmě HerbaFabrica. V televizi vysvětlili, že HerbaFabrica úspěšně produkuje lokální zeleninu určenou pro pražské restaurace. Založila ji Karolína Pumprová, absolventka České zemědělské univerzity, kde vedla i hydroponickou laboratoř. To byl evidentně člověk, jakého pánové potřebovali. Kontaktoval ji, sešli se na čtyřhodinové povídání o vizích budoucnosti a zjistili, že mají podobné představy. Hned napoprvé se domluvili na další spolupráci a společně vytvořili koncept technickopěstební společnosti GreeenTech. Ta dnes jako první v České republice vyrábí kontejnery pro hydroponické pěstování rostlin. Farma HerbaFabrica si zachovala svůj název a stala se součástí společnosti GreeenTech.
„Jsem ráda, že tím přinášíme moderní přístup k zemědělství, který napomáhá lokální produkci a aspoň zčásti napomáhá směřovat k určité potravinové soběstačnosti nejenom České republiky,“ svěřuje se Karolína Pumprová. Oborem Milana Součka je automatizace. „S týmem jsme napsali program, který řídí pěstování rostlin v hydroponických podmínkách, a stále zlepšujeme vzdálenou správu systému,“ popisuje.
Ukázka na pražském Andělu
Kdo chce vidět jejich výsledky, nemusí jezdit až do Dubaje. Další možnosti nabízí Praha. Kousek od stanice metra Anděl najdete nově otevřený prostor nazvaný Manifesto Anděl. V něm jsou restaurace, probíhají tady koncerty a taky tu GreeenTech má hydroponický pěstební kontejner GreeenBox. Jeho plodiny směřují do místních restaurací. Prosklený kontejner si zde můžete dobře prohlédnout, vidět, jak jsou jeho pěstební plochy uspořádány do vrstev, v nichž v každé mohou růst jiné plodiny.
Kontejner je podstatně větší než ten umístěný v Dubaji; jeho šířka je 13 m, hloubka a výška v obou případech 3 m. Dovnitř se ve vrstvách nad sebou vejde 64 m2 pěstební plochy. To je dost prostoru pro 3 750 salátů nebo 3 900 balení mikrobylinek, které v něm měsíčně sklízejí. V každé části regálu, jakési vaně, je možné pěstovat jinou plodinu, protože se přesně pro ni dají nastavit její specificky nejvhodnější podmínky. Pro zajištění provozu je v kontejneru zabudováno 60 km kabelů.
Hydroponické bylinky a zeleninu můžete ochutnat také v komunitním centru a multifunkčním prostoru zvaném Vnitroblock v pražských Holešovicích. I to je místo pro restaurace, obchůdky, výstavy, koncerty, ochutnávky, vinobraní… Právě tady sídlí už od září 2018 farma HerbaFabrica. Její výdejní regál stojí hned vedle baru. Na něm si můžete vybrat ředkev, hrášek, koriandr, bazalku, salát, rukolu… Vše v recyklovatelných obalech. V tomto případě však pěstební kontejner očima nehledejte, ve sklepních prostorech je umístěna celá farma o velikosti 30 m2.
„Z praktických důvodů je nutné si její případnou prohlídku předem domluvit,“ poznamenává Tereza Suntychová. A ještě další jejich farma se buduje v pražské Hostivaři. V tuto chvíli se tam na ploše přes 100 m2 testují nové technologie, aby mohla společnost GreeenTech dále rozšiřovat sortiment.
Jejích služeb využívají i lidé, kteří její pěstební kontejnery ani nikdy neviděli. Jednak je odebírají některé pražské restaurace, ale v rámci služby HerbaShare se bylinky a zelenina dostávají do firem jako občerstvení pro zaměstnance. Pracovníci GreeenTechu umístí do firmy chladicí box s na míru navrženou konstrukcí a se svými plodinami, které v kanceláři dále dorůstají. Zaměstnanci firmy si tak mohou sami utrhnout, co chtějí jako zdravou svačinu nebo jako zpestření svého oběda.
GreeenTech své automatizované kontejnery vyrábí v partnerské společnosti Temlos v Hradci Králové a nepoužívá je pouze pro sebe. Nabízí je zájemcům za cenu něco přes tři miliony korun. Pěstovat se v nich samozřejmě dají podle potřeby i další rostliny, nejenom salát a bylinky.
Siemens hlavním technologickým partnerem
Hlavním technologickým partnerem start-upu GreeenTech je český Siemens.
„Zaměřujeme se na společné zavádění technologie potřebné pro řízení hydroponického pěstování rostlin a k ní přidružených aplikací,“ vysvětluje Tomáš Froněk, vedoucí oddělení Factory Automation ze Siemens. „Řízení probíhá přes flexibilní řídicí systém SIMATIC S7-1200, který se přesně přizpůsobí požadavkům pěstitele. Řídicí systém pracuje v kombinaci se zdroji PSU6200 a vizualizačními panely řady Unified s příjemnou moderní grafikou a nabízí všechno, co je potřeba pro dokonalé řízení pěstebních aplikací,“ upřesňuje Jan Tlučhoř, obchodně-technický konzultant Siemens. „Technologie Siemens průběžně sleduje veličiny, jako jsou teplota, vlhkost a vodivost, navíc reguluje i množství hnojiva a nastavuje barevné spektrum u chytrých svítidel přes protokol DALI.“
Výhodou také je, že celý systém pracuje spolehlivě a jednoduše se konfiguruje. I proto se pro každý pěstební regál dají snadno na míru nastavit přesné podmínky, které konkrétní rostlina potřebuje.
„V budoucnu je možné rozšíření o další technologie Siemens, které mohou jednotlivé instalace společnosti GreeenTech potřebovat,“ představuje možnou cestu do budoucna Tomáš Froněk. Pracovníci Siemens připouštějí, že obvykle nabízejí řešení pro průmyslovou automatizaci, a hydroponické pěstování rostlin je tedy pro ně jedním z netypických řešení. Nicméně i v tomto případě šlo o automatizaci procesů, což technologie Siemens dobře zvládají. „Jsme rádi, že naše technologie, které využíváme především v průmyslu, můžeme otestovat i v této zatím neobvyklé oblasti,“ hodnotí Tomáš Froněk. Podobně jsou ne úplně typickým zákazníkem i začínající firmy, start-upy, které často na začátku spolupráce potřebují určitou podporu. „Když jsme před rokem začali se Siemens spolupracovat, uspořádali pro nás školení a půjčili nám svůj software i hardware, abychom si mohli všechno vyzkoušet a zjistili, co z toho nám nejlíp vyhovuje,“ uznale říká jeden ze zakladatelů GreeenTechu Milan Souček.
Mars čeká
Bohatnoucí svět s rostoucím počtem obyvatel vyžaduje stále více jídla, a lepšího. Předpovědi Organizace spojených národů hovoří o tom, že do roku 2050 bude zapotřebí zvýšit množství potravin o 70 %, aby bylo možné nasytit celé lidstvo. Zemědělství bude muset projít velkým vývojem, aby tyto požadavky zvládlo. Hydroponické systémy, v nichž se pěstují plodiny v bezprostřední blízkosti konzumentů, jsou jedním z možných řešení, i když zdaleka ne jediným a samospasitelným. Hydroponie je i zvažovaným systémem potenciálního získávání čerstvého jídla a vitaminů pro kosmické lodě a budoucí lidmi osídlené základny na jiných vesmírných tělesech. Zkouší je americká kosmická agentura NASA, která k této technice zvolila i variantu pěstování nejen bez půdy, ale i bez umístění kořenů rostlin ve vodě, tedy vlastně jen s kořeny ve vzduchu. Metoda se jmenuje aeroponie a nedávno její možnosti zkoumali i biologové a počítačoví specialisté v laboratoři na České zemědělské univerzitě v Praze. Svému experimentu dali název Marsonaut a zjišťovali při něm, zda by si aeroponií mohli pěstovat potraviny lidé, kteří budou žít na Marsu. Při této metodě jsou plodiny upevněny za stonek tak, že kořeny visí volně ve vzduchu. Živný roztok je do vzduchu kolem kořenů rozprašován soustavou trysek a dostává se k nim ve formě aerosolu. Díky přímému přístupu stačí méně živin a jen nepatrné množství vody. Výzkumníci z České zemědělské univerzity ověřili i to, že kořeny nemusejí směřovat kolmo k podlaze. V jejich laboratoři byly rostliny umístěny nad sebou a rostly ve vodorovném směru, takže šetřily místo – pro jejich pěstování by stačily tunely v kolmých stěnách budoucí základny na Marsu. Pěstitelé potravin budoucnosti prostě zatím neřekli poslední slovo.
Systémy automatizovaného řízení budov, systémy řízení energetických systémů, systémy řízení kotelen a předávacích stanic CZT. Přístroje pro měřicí a regulační techniku, integrované systémy budov, konzultace, projekty, software, dodávky na klíč, projekty ...