Skogen får en allt större betydelse i och med att den är en förnyelsebar resurs som kan ersätta oljebaserade produkter. En ökad tillväxt i skogen leder till större upptag av koldioxid, vilket kan motverka den globala uppvärmningen. Projekt Zephyr som avslutades i oktober 2015 har redan rönt stort intresse runt om i världen.
Resultatet av ett tre år lång projekt – ett samarbete mellan 14 institutioner i 10 europeiska länder – är ett flyttbart, energieffektivt och helt automatiserat växthus för trädplantor. Tack vare ihärdig forskning och tekniska lösningar kan man nu driva upp plantor så att de får de absolut bästa förutsättningarna för att växa upp till ett välmående träd, var i världen de än ska planteras ut. Vid uppdrivningen tar man nämligen hänsyn till naturens specifika förhållanden där plantan senare ska växa – till exempel värme, kyla, fukt och vind. Marco Hernandez Velasco, doktorand energi och miljöteknik och Anders Mattsson, universitetslektor har båda arbetat nästan uteslutande med Zephyr under projektperioden.
Gamla traditionella växthus är väldigt energikrävande och tar mycket plats i anspråk. I Sverige börjar odlingen av plantor i mars då det fortfarande är både kallt och mörkt. Det krävs värme och ljus för att plantorna ska växa och att värma upp ett växthus är mycket ineffektivt. Varje år drivs 400 miljoner plantor upp bara i Sverige, i Europa så många som 1 700 miljoner. Projekt Zephyr bidrar till flera unika lösningar på hur man kan producera trädplantor och andra grödor på ett effektivt och hållbart sätt som kan ha betydelse för både dagens och kommande generationer.
– För att en planta ska utvecklas på bästa sätt krävs rätt sorts ljus, rätt temperatur och lagom vattenmängd, berättar Marco Hernandez Velasco. I Zephyr kan man skapa det optimala förhållandet för den aktuella plantsorten. Med hjälp av en kameraförsedd robotarm går det att övervaka plantornas tillväxt via internet, censorer inne i växthuset skickar data så att hela processen enkelt kan övervakas och därmed styras.
Enkelt förklarat är Zephyr en hjulförsedd container där plantorna placeras på hyllor som roterar likt en karusell. Under taket hänger lampor och i botten finns en behållare med vatten. När hyllkarusellen roterar så får plantorna ljus respektive vatten i rätt mängd. Rörelsen gör också att luften cirkulerar.
– För skogsplantor är det mycket bättre att inte få ljus hela tiden, säger Marco. I skogen är det ofta högre träd runt om som rör sig i vinden, ibland får den lilla plantan ljus och ibland inte. Plantans klyvöppningar öppnar sig i ljus och sluter sig när ljuset försvinner, nästan som ett träningspass. Även tillgången på vatten reglerar fotosyntesapparaten och plantans vattenstatus kan enkelt kontrolleras i odlingskammaren. Genom avancerad styrutrustning i kammaren kan man "träna" plantan inför de förhållanden plantan möter när den planteras ut i fält.
Med solpaneler på taket och ledlampor är Zephyr energieffektiv och miljövänlig. Rätt utnyttjad blir det också minimalt med värmespill. En prototyp ställdes nyligen ut vid World Expo i Milano och intresset från omvärlden är stort. Tack vare solpanelerna blir växthuset självförsörjande på el vilket skapar helt nya möjligheter till odling på otillgängliga områden.
– Vi har intressenter från Brasilien där de har problem med skogsförstörelse i Amazonas, berättar Marco. Idag producerar de nya plantor nära städer och när de ska planteras ut blir det ofta en lång och uttorkande resa. Med Zephyr kan de odla i närheten av växtplatsen och låta plantan växa till sig så mycket att den klarar angrepp från insekter och liknande. Jag tror att Zephyr kommer att kommersialiseras inom fem år. Vi har under projektet fokuserat på skogsplantor men idén kan även användas för andra plantor som grönsaker och blommor för odling i urbana miljöer.
Nästa steg för Marco Hernandez Velasco och Anders Mattsson är att söka nya projektmedel för att förfina processen ytterligare.
– Vi vill kunna framställa plantor av bästa kvalitet beroende på vad de som träd ska användas till, säger Marco. Om skogen ska användas som byggnadsmaterial eller till pappersindustrin så krävs olika kvaliteter. Vi vill forska på om vi redan under odlingsprocessen kan ge plantan rätt förutsättningar för att så småningom bli bästa råvaran. För att klara detta krävs en bred kunskapsbas inom energi, skog och byggnadsteknik vilket vi faktiskt har på Högskolan Dalarna.