Klimanøytral veksthusproduksjon ved bruk av et Smart Environmental Control System

Hovedmålet er å utvikle, teste og kvalitetssikre et bærekraftig (semi-) lukket veksthussystem til lønnsom produksjon av ferske matvarer av høy kvalitet. Det skal brukes et patentert Environmental Control System (ECS) bestående av CO2-fangst og resirkulasjon, energi og varmegjenvinning samt luftbehandling for luftavfukting og gjenbruk av vann. ECS Systemet vil gjennom energieffektiv gjenbruk og fangst av CO2 optimalisere CO2-tilførsel til plantene. Luftbehandlingssystemet skal samtidig avfukte luft, ta vare på og gjenbruke kondensvann samt optimalisere CO2-absorpsjonsmekanismen i systemet. Energigjenvinningssystemet gjenvinner overskuddsvarme fra luftbehandling og CO2-fangst samt at dette systemet også er koblet til drivhusets vannbårne varmesystem, og henter/avgir energi fra dette også. Med utgangspunkt i de nye styringsmuligheter fra ECS-systemet blir klimaregulering i veksthus tilpasset til økt planteproduksjon og produktkvalitet. Koblingen mellom ECS-systemet og planteproduksjonssystemet skal utvikles, testes og kvalitetssikres og vil lette overgangen til et framtidsrettet (semi-) lukket veksthusproduksjonssystem, med økt energieffektivitet og nullutslipp av klimagasser. Dette forsknings- og utviklingsprosjektet utføres av GreenCap Solutions i samarbeid med Norsk institutt for bioøkonomi (NIBIO), MT Solutions, Gartnerforbundet samt en sluttbrukergruppe bestående av flere av Norges største gartnere: Ola Sunde, Jøran Wiig, Johannes Wiig og Tom Arild Bekkeheien. Prosjektgruppen dekker dermed hele innovasjonskjeden og sikrer at utviklingen resulterer i et kommersielt produkt med potensial for å nå et stort nedslagsfelt både nasjonalt og internasjonalt. Dette underbygges av en nøye utarbeidet forretningsplan bygget på solide markedsundersøkelser og unik markedsinnsikt. Status: Per i dag er prosjektet ferdigstilt, med følgende aktiviteter gjennomført: - Utvidet funksjonskrav og designinput - Kvalitetssikret design av luftbehandlingsenhet - Kvalitetssikret design av varmegjenvinningsenhet - Samspill mellom de tre enhetene avklart på?teknisk nivå - Utnyttelse av Zeolitt over 70% - Konstruksjon av prototype - Factory?acceptance?test (FAT) - System optimalisert for pilotveksthus - Testresultater fra sommerproduksjon - Testresultater fra vinterproduksjon - Designinput og ferdigstilling av system Selv om prosjektet er ferdigstilt, så ønsker vi i GreenCap å gjennomføre videre forskning rundt teknologien. I samarbeid med NIBIO, skal vi i 2021 prøve å optimalisere forsøket. Vi vil blant annet se på: Optimaliseringsmulighetene rundt hybride TOP belysning (50% LED og 50% SON-T) Optimaliseringsmulighetene rundt antall topper (målt i m2) Optimaliseringsmulighetene rundt avblading (hvor mange blad skal fjernes mellom hver klase)

Resultatene fra sommerproduksjonen har vist seg tilfredsstillende og viser en økt produksjon ved bruk av GreenCap-teknologi. Vi har fått utmerkede resultater gjennom verifikasjonsforsøk gjennomført ved NIBIOs forskningsstasjon på Særheim og Klepp. Testresultatene fra 2020 har vist seg å være tilfredsstillende sammenlignet med resultatene fra 2019. Vi har ikke tatt med tomattypene og grunnstamme i forsøket i 2020. Resultatene fra 2020 viser at temperaturen i GreenCap-avdelingen holdt seg i snitt 0,85 grader lavere, luftfuktigheten var 0,24 g/m3 høyere og CO2-konsentrasjonen holdt seg i snitt 512ppm høyere enn kontrollavdelingen. ECS styrer klima uten problemer, også i norsk sommervær. LED mellombelysning holdt seg på 118%, samme nivå som i forsøket i 2019 mens ECS (GreenCap) gikk opp med 2%, fra 130% i 2019 til 132% i 2020.

Klimavennlig sesonguavhengig produksjon krever et lukket system hvor man kan kontrollere klima, vanning og gjødsling samt plantenes produksjon og produktkvalitet for optimalisering av produksjonforholdene. Veien til et lukket vekstsystem krever teknologiutvikling og forskning på flere fronter hvor en av disse er klimakontroll. Klimakontroll for optimalisert plantevekst krever at man balanserer CO2-tilførsel, luftfuktighet og varme etter plantenes behov. Dette kan man oppnå på flere måter og gjøres aktivt i dag i de aller fleste veksthus. Utfordringen er at dagens metoder er svært energikrevende, lite bærekraftige og ikke tilrettelagt fremtidens lukkede vekstsystemer. Dagens primitive metoder begrenser også evnen til å optimalisere samspillet mellom de tre elementene (CO2, luftfuktighet og varme) slik at man ikke får utnyttet vekstpotensialet. GreenCap Solutions skal i samarbeid med NIBIO, MT-Solutions og Ola Sunde (gartner) utvikle Environmental Control System (ECS) bestående av CO2-fangst og resirkulasjon, energi og varmegjenvinning samt luftbehandling for luftavfukting og gjenbruk av vann. ECS Systemet vil gjennom energieffektiv gjenbruk og fangst av CO2 optimalisere CO2-tilførsel til plantene. Bruk av systemet vil føre til blant annet følgende fordeler for garterne: 1. Økning i plantevekst med 15 % på grunn av optimaliserte klimaforhold med tanke på varme, luftfuktighet og CO2-tilførsel 2. Redusert energibehov med 50 % 3. Redusert vannforbruk med 60 % 4. Eliminerte kostnader relatert til innkjøp/produksjon av CO2 i tillegg til redusert utslipp av CO2 til atmosfæren.