Thursday, 12 January 2017

Vertikala odlingar - inget ljus i tunneln



Återigen har media rapporterat hur smarta inomhusodlingar i staden skall försörja världen med lokala grönsaker odlade på ett hållbart sätt. Men det enda som är smart med dessa odlingar är marknadsföringen. Vertikala odlingar kräver väldigt mycket elektricitet och varje kvadratmeter odlingshylla kräver minst 10 gånger så stor yta för energiproduktion. Växthusgasutsläppen är mångdubbelt högre än för frilandsodlingar.

Företaget Grönska* har fått Stockholms innovationsstipendium för ” Ett yteffektivt odlingssystem för inomhusbruk för lokalt producerade örter och grönsaker. Målet är att revolutionera hur vi konsumerar och producerar mat i staden.”

Låt oss granska ”yteffektivt”. Vad menas med det? Ja, de flesta menar nog att det sparar mark, att det går åt mindre med mark än om man odlar på åkrarna. Vi ges ju bilden att det är brist på mark och då måste det vara viktigt att använda marken så effektivt som möjligt.

För konstljusodlingar av sallad, kryddor och andra småblad går det åt cirka 250W per kvadratmeter om man använder energisnåla LED-lampor (ändrat länken 16/1). Det skulle gå åt betydligt mer om man skulle odla tomater eller potatis. Ljuset behöver lysa cirka 12 timmar om dagen. Det ger ett energibehov per kvadratmeter odlingsyta på 3000 Wh. Detta motsvarar en årlig energiförbrukning på 1095 kWh. Var skall den energin komma ifrån? Om vi följer det miljövänliga och högteknologiska spåret är det solenergi som gäller. Solpaneler i Sverige kan leverera sisådär 140 kWh per kvadratmeter och år.

Det betyder att man behöver en yta av solpaneler som är nästan 8 gånger större än odlingsytan för att producera den bruttoenergi som åtgår för inomhusodlingar med konstljus. Och då pratar vi bara om energin för ljuset. Det tillkommer avsevärt energibehov för ventilation och temperaturreglering (mestadels kyla eftersom det blir så mycket värme från lamporna). Vi har heller inte tagit hänsyn till att solpanelerna inte alls levererar ström i samma takt som den förbrukas i odlingen utan att det tillkommer stora energiförluster för lagring av solenergi.

Att odlingen kräver en skuggareal av minst tio gånger odlingsytan är säkert fortfarande en underdrift. Det är väl inget problem säger optimisten. Solpanelerna kan läggas på tak och annan improduktiv mark? Men de solpanelerna skall redan driva mobiltelefoner, serverhallar, diskmaskiner och Teslor. Skall vi driva våra odlingar med konstljus talar vi om stora energimängder och i stora delar av världen är det åkermark som kommer täcks med solpaneler. Det händer till och med i det glesbefolkade Sverige där 6 hektar prima åkerjord i Halland kläs med solpaneler.

Så hur kan man påstå att det är ett ”yteffektivt” sätt att odla på?

I marknadsföringen påstås också att systemen sparar vatten. Det är möjligt att de gör det, men då jämför man vatten av dricksvattenkvalitet med regn, och det är inte särskilt meningsfullt.

Inte heller är de klimatsmarta. En vetenskaplig rapport kommer till att växthusgasutsläppen från odling av bladgrönt med konstljus är minst 6 kg CO2 per kg sallat, avsevärt högre än för traditionella växthus och fem gånger mer än från frilandsodlingar. Om vi tänker oss att en vuxen kvinna skall få sitt kaloribehov från 15 kg sallat om dagen (Gud förbjude!) skulle hennes växthusgasutsläpp från denna sallat motsvara 90 kg CO2 per dag, eller 32 ton om året, tre gånger mer än svenskens totala utsläpp. Det skulle till och med vara dubbelt så höga utsläpp jämfört med att hon bara åt 1,7 kg biff (vilket Gud också förbjude!) för sina dagliga kalorier.

Det är deprimerande att media och de så kallade ”vetenskapsjournalisterna” aldrig kritiskt granskar alla dessa nya teknofixar, utan man agerar megafoner åt kommersiella företag och ibland åt forskare som vill ha anslag.

De som förespråkar intensiva odlingar, fiskodling på land, algodling eller andra snabbmetoder att få fram mer mat (t.ex. GMO grödor) för ofta fram argumentet att det behövs för att försörja en snabbt ökande befolkning och att det råder brist på åkermark. Men i stora delar av världen, t.ex. i Sverige, råder det ingen som helst brist på åkermark. De fattiga som svälter är de sista som kommer att ta del av inomhusodlade grönsaker, odlat kött och alger eller fiskar odlade i bassänger.

Överlag handlar det om en övertro på att ny teknik skall fixa allt (inte bara livsmedelsförsörjningen), ett ämne som Ann-Helen Meyer von Bremen och jag utvecklar vidare i en essä för magasinet Tiden som tar form dessa dagar.


Extra: Fysikprofessorn David Keith vid Harvard räknar i ett mycket underhållande inlägg ut att hans småskaliga LED odling av sallad orsakar utsläpp på 50 kg CO2 per kg sallat samt använder 100 gånger så mycket energi och kostar 5-8 gånger mer än frilandsodlad sallat.

Extra-Extra: Den som är sugen kan redan nu köpa en container med en komplett vertikal odling för det facila priset av 85 000 dollar och en årlig energiförbrukning på 36 000 kWh. Den lär kunna producera cirka 500 små sallatshuvuden i veckan, vilket motsvarar ungefär en människas kaloriförbrukning. Glöm inte att bygga solpaneler på 300 kvadratmeter och skaffa tjugo (nu gissar jag bara) Tesla Powerpack.

Extra-Extra-Extra: Att energiförbrukningen är stor för konstljusodlingar kan användas av Polisen i dess jakt på marijuanaodlare (de verkliga pionjärerna på området).
Det brukar bli betydligt dyrare elräkningar. Vi kontaktar ibland elbolagen för att se om det är något som sticker ut, berättar Jonas Wendel på länskriminalens narkotikarotel i Stockholm till Dagens Nyheter 2013-05-03


* Jag har givetvis inga invändningar mot att de unga entreprenörerna i företaget Grönska vill odla basilika i krukor i en källare i Hammarbyhöjden. Det jag reagerar på är den orimligt stora uppmärksamhet som ges den typen av initiativ och särskilt att de framställs som ett smart miljöval och relevanta för att försörja befolkningen med mat.

10 comments :

Pogust said...

Vi lever i en tid där tekniken förväntas lösa allt. Så har det varit i ~250 år sen vi upptäckte fossilenergin och började utvinna den. Nu närmar vi oss snabbt den punkt då utvinningen av fossilenergi och råvaror kostar mer i utvinning än vad som motsvarar nyttan för samhället.

Samtidigt kommer ett allt komplexare samhälle behöva en allt större del av tillgänglig energi bara för att uppehålla komplexiteten. Det blir mindre över till konsumtion, men t ex byråkratin växer i stället.

Vi har en situation där vi förväntar oss att mer av det som skapat problemet skall lösa det..... Då är det inte så förvånande att diverse skribenter kommer helt vilse och producerar dylika alster.

Vi kan inte förvänta oss att några hundra år av euforiskt energitillskott bli annat än en blipp i människans 40 000 års utveckling på Jorden. Vi är på väg tillbaka till ett stabilt tillstånd igen, då hur vi lyckas fånga den dagliga solinstrålningen avgör vår livssituation.

Den vägen tillbaka kommer inte att vara lätt att färdas. I det längsta kommer de flesta hålla fast vid drömmen om en evigt teknikutveckling. Få ser verkligheten, att valet av Trump, Brexit, Le Pen i Frankrike etc är ett resultat av den minskande energitillgången/sjunkande levnadsstandarden som gör att folk söker förändring.

Du skriver i Tiden: "Politiken måste därför mer aktivt gå in och begränsa marknadens krafter och aktivt styra jordbruket och livsmedelsproduktionen åt det håll vi önskar."

Mot detta vill jag hävda att det är marknadens krafter som styr politiken. Några politiker har väldigt lite att sätta emot de stora multinationella livsmedelsföretagen. Den vägen tror jag inte på. Vi måste i stället börja från gräsrötterna, underifrån genom forum som den här bloggen.

Massmedia och politiker lever i symbios i en egen Värld som avgränsar sig allt mer från verkligheten. Allra värst verkar det vara i Sverige. Amerikanska valet är väl ett bevis på hur totalt verklighetsfrämmande media blivit, en megafon för eliten med reportrar som lydigt följer manuskript.

Jag hittade en mycket läsvärd sida, ett försök till förklaring av vad som pågår.
http://www.energyandstuff.org/

Andrew McGuire said...

Excellent post. Your point about saving water (not) is very important. Here is a link to my writing on this topic, http://csanr.wsu.edu/urban-indoor-industrial-ag/.

Calling it "Vertical farming" is just marketing. These are indoor factory farms.

Anonymous said...

Pust, tillbaka till ritbordet igen. Men ett par tankar har dykt upp: Vi tillverkar ju så mycket olika saker som inte är miljövänliga så även om en solpanel inte avger mer energi än den har kostat i tillverkning så borde den ändå vara ett bättre alternativ än tex. en bil? Om man använder solpaneler som panel på tex. en skyskrapa så ersätter den någon annan panel. Om man oldlar vertikalt så gör man väl det för att få färska grönsaker på vintern? Borde då energiåtgången jamföras med importerade do. Och hur ser det ut om man tänker på motståndskraften i samhället när vi inte har några matlager och är beroende av import? Solpanelerna alstrar sin energi på sommaren och då bör man få mer vatten i vattenkraft magasinen att använda på vintern? Sen är ju nästa fråga hur vi balanserar solkraften mot vattenkraften men det kanske kommer nåt snillrikt.
Hälsningar Christer.

Gunnar Rundgren said...

@Pogust, på det stora hela är vi överens om att mycket förändring måste ske genom att folk helt enkelt gör saker, skapar en ny verklighet. Externa materiella förhållanden, som tex brist på viktiga resurser, kommer också bidra till förändringar samt även interna svagheter i det nuvarande systemet. Visst kan man tycka att "politiken" sitter i knät på marknaden, och så är det ofta. Men i det lite större perspektivet är "politiken" de regler för samhället som vi satt upp, och marknaden är bara en institution som "vi" har gett en viss makt. I det större perspektivet är det politiken som skapat marknaden, som gjort lagstiftning för aktiebolag, som definierat äganderätten, penningsystem, arbetsmarknad och allt annat som är marknadens förutsättningar.

Gunnar Rundgren said...

@Christer. Visst kan man jämföra vertikala odlingar med import på vintern, och jämför man med flygfraktad import kanske de vertikala inomhusodlingarna är mer energieffektiva. Men investeringarna är så höga i vertikala odlingar att de inte kan användas bara på vintern, utan de kommer användas året runt. Vi har ju hydroponiska åretruntodlingar av sallad och kryddor i krukor sedan flera årtionden, men de är i vanliga växthus med tillskotssbelysning några månader. Det är möjligt, kanske rent av sannolikt att en vertikal inomhusodling med konstljus är mer energieffektiv än dessa odlingar under ett par månader mitt på vintern. Men också där behöver båda anläggningarna användas året runt för att de är så dyra, och analysen behöver därför vara för hela året, och då är inte konstljusodlingarna konkurrenskraftiga.

I det ännu större perspektivet kan man fråga sig om vi behöver äta färsk sallad, basilika eller timjan de få månader den inte går att producera i enkla kallhus. Med bra lager och smart odlingsplanering och anpassning av konsumtionen till säsongen kan vi få fina grönsaker hela året redan med mycket enklare teknik (vi äter "färsk" basilika som vi lagrar i olja här hemma på gården, vi äter fortfarande grönkål och purjo från kallväxthuset och om några veckor komkmer jag bröja driva gräslök och timjan).

Jag delar åsikten att vi borde ha en livsmedelsförsörjing som är motståndskaftig mot kriser. Men just vertikala odlingar av bladgrönt tillhör inte direkt basbehoven. Det är mycket viktigare att vi kan producera vete, potatis, morötter, lök, äpplen, mjölk och smör. Det är just den typen av argument som fick mig att skriva inlägget - att vertikala odlingar framställs som att de har någon som helst relevans för livsmedelsförsörjingen, att det är ett smart sätt att producera "mat" i staden, att det är resurssnålt. Om man begränsade marknadsföringen till att säga: "vi kan ge dig färska, giftfritt odlade gröna blad hela året runt - odlade i ditt kvarter" skulle jag inte tycka det är mer galet än all annan lyxkonsumtion.

Anonymous said...

Enligt sidan du länkade till räcker det med 160 W/m2. Jag undrar också om det stämmer att man skulle behöva kyla odlingslokalen. LED-lampor avger inte särskilt mycket värme.

Jag hade gärna sett en jämförelse av genomsnittlig skörd per hektar i frilandsodlingar. med led-lampor kan man få ljus i just de våglängder som växter kan tillgodogöra sig. Hydroponic-odlingen kan möjliggöra en mycket intensiv odling (mycket näringsämnen i omlopp) med mycket litet läckage (jag vet inget om det här fallet), vilket sparar yta. Jag vet inte heller om det är rättvist att utgå ifrån att all el skulle komma från solceller. Jag är inte övertygad om att det är orimligt att kalla den här odlingen yteffektiv.

Gunnar Rundgren said...

Jag ändrade nu länken till en annan site, där det är tydligare skrivet. Om lokalen är intensivt odlad, dvs andelen odlingsyta i förhållande till rumsvolymen är hög behöver man definitivt kyla lokalen eller ventilera för att få bort överkosttsvärme. http://blog.brightagrotech.com/5-big-ways-water-cooled-leds-will-change-indoor-farming

I alla fall kommer man behöva ventilation för att få in koldioxidhaltig luft.

Om man genererar strömmen med olja, vattenkraft eller med kärnkraft får man en annan diskussion om yteffektiviteten, men jag tycker att det är rimligast att räkna med solenergi, där det finns ett väldigt tydlig koppling relation mellan ytan och elekriciteten. Det varierar ju enormt med vattenkraft och är svårt att beräknaa med vind, kärnkraft och olja. Och det är bara en typ av ytkrav. Vertikala konstljusodlingar ställer krav på framställning av en massa andra material. Man kan resonera om dem i termer av "ekologiskt fotavtryck".

Jag har sett en handfull såna här LED-odlingar i praktiken och ingen av dem har varit övertygande, och ingen av dem har varit lönsam....

Med sallad på friland kan man skörda cirka 12 huvuden per kvadratmeter två gånger om året i Sverige, i ett ouppvärmt kallhus i mellansverige kanske fyra gånger, i södra Sverige kanske fem. Men då pratar jag om en sallad som väger betydligt mer än den sallad som brukar komma ut ur LED odlingar. Man skulle kunna ha salladen lika tätt eller tätare än i LED odlingar och skörda dem oftare.

Hydroponiska odlingar har redan funnits i snart hundra år. De fungerar rent tekniskt, tekniken har förbättrats, och den är det normala för många sorters intensiv växthusodling idag. Men den är fortfarande inte relevant för att föda världen med mat, utan bara för att producera lyxprodukter. Att trava dem ovanpå varandra och använda konstljus är ingen större vits i de allra flesta fall.

Jag tycker att bevisbördan ligger på den nya tekniken - det är den som gör anspråk på att vara effektiv och resurssnål, att föda världen med mera.

Anonymous said...

Fler tankar. Här på Södertörn finns ett antal förfallna växthus och nerlagda handelsträdgårdar, dom står där med skorstenar som vittnar om att där har varit uppvärmt en gång. Kanske en gång när oljan var så billig att det inte lönade sej att tilläggsisolera huset och om man pratar med ägarna så är det ständigt lönsamheten som kommer emellan. Stickan på chilipeppers har gjort några ovetenskapliga försök med ledljus och de gamla lysrören: http://www.shaggkvist.se/2015/04/27/chili-light-window-en-snygg-belysningsarmatur-med-stil/ och i mina ögon ser det ut som att om man tar samma effekt i ledljus som i lysrör så får man samma resultat. Jag undrar om det är så ljuseffektivt med ledljus som är 10 ggr dyrare i anskaffning?
Christer.

Gunnar Rundgren said...

Så är det nog, många växthus blev omoderna med oljeprischocken, och svenska växthusodlare lade ner massor på smarta energieffektivisering, många började med flis och pellets, samt spillvärme från industrier. Jo lysrör är utmärkta som växtbelysning och LED är fortfarande mycket dyrare, men förbrukar mindre ström. Sen finns det ju en massa andra miljöaspekter med valet vilka jag inte har tittat närmare på. Tack för länken till Stickan, vi odlar chili och det verkar vara en intressant blog!

Xiro said...

Ja man tar sig för pannan, nu har Ikea börjat med vertikala odlingsbänkar, med led-ljus. Vore intressant med mer helhetlig jämförelse vertikal vs friland inkl framställningen av näringen till växterna, samt det faktum att vertikalodlat innehåller mindre näring... Nä tacka vet jag smart och enkel trädgårdsodling som sträcker sig ända in i vintern: https://youtu.be/wCgZUvjm_8A