OVAM ecodesign.link

Plant Production Units

Vorige Overzicht Volgende
Ontwerper
PlantLab
Website
www.plantlab.nl
Jaar
cases 2015

PlantLab wil de voedselketen met een revolutie door elkaar schudden


"Geef ons een oppervlakte zo groot als de Nederlandse Flevopolder en wij voeden de wereldbevolking."                                  

Leon Van Duijn, Oprichter

 

Terwijl er al decennia lang een ideologische strijd woedt tussen de industriële landbouw en de kleinschalige en biologische landbouw, is de kans groot dat een heel andere paradigma de toekomst van de voedselproductie mee zal bepalen.


Plantlab001LR

 

In kader van het CityFarm Project aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT) wordt behoorlijk wat onderzoek gedaan naar het potentieel van digitale productie van voedsel in gesloten en gecontroleerde omstandigheden. Concreet worden de allernieuwste teelttechnieken bij elkaar gebracht: hydrocultuur, controle over groei en smaak met de frequentie van monochroom kunstlicht en digitale aansturing van het integrale teeltprogramma. Monochroom licht is vooral een efficiëntie-overweging. Om aan fotosynthese te doen heeft een plant eigenlijk maar drie kleuren van het licht nodig: rood, verrood en blauw. Een computerprogramma bepaalt daarbij haarscherp de exacte cocktail van licht, water, stikstof, CO2, voedingstoffen en doorlooptijd. MIT legt daarbij niet alleen baanbrekende resultaten neer qua productiviteit, maar ziet ook bijzondere duurzaamheidsprestaties mogelijk. Afhankelijk van de gemaakte vergelijking met conventionele ketens, loopt de energie- en watervoetafdruk terug tot respectievelijk 80% en 95%.

 

"Het potentieel is dat overal ter wereld kraakvers voedsel kan geproduceerd worden in de nabijheid van waar het geconsumeerd wordt. Transport over lange afstanden wordt overbodig, heel wat voedselverlies en voedselkilometers worden geëlimineerd omdat tussenschakels in de keten gereduceerd worden."


De zogenaamde PPU's (Plant Production Units) kun je overal ter wereld met een hoog en zeker rendement inzetten zonder pesticiden en synthetische meststoffen. Hiermee gaan ze van food miles naar food steps.

Volgens schattingen zal de wereldbevolking in 2050 uit 9 miljard mensen bestaan. 85% daarvan zal in steden leven. Onze voedselproductie zal zich aan deze nieuwe situatie moeten aanpassen aan de hand van de nieuwste inzichten.

Zowat alle industrieën worden al tientallen jaren vernieuwd met digitale technologieën (denk maar aan de media, de medische sector, de financiële sector, marketing ... straks ook het autorijden ...). Alleen bij voedselproductie is dat nog niet het geval. Maar dat is buiten PlantLab gerekend. Zij maken werk van de commercialisering van deze technologie en daarbij koesteren ze grote ambities. Ze zijn er rotsvast van overtuigd dat PPU's een wezenlijke rol gaan spelen in de strijd tegen voedselschaarste.

Zogenaamde plantfabrieken zijn niet nieuw. In Japan bestaan ze al meer dan twintig jaar. Voedselschaarste is er niet te onderschatten. Een meloen kost er al gauw 80 euro en wordt als cadeau meegenomen, zoals een goede fles wijn bij ons. De technologie is er behoorlijk energieverslindend. Mede doordat men alles vanuit een technologisch oogpunt benadert terwijl dat bij PlantLab juist andersom is, en door de plant wordt bepaald.

Bij PlantLab in 's-Hertogenbosch is immers niet alleen de technologie het uitgangspunt, maar ook de biologie van de plant. PlantLab benadert planten als systemen en doet voor ieder voedingsgewas in de wereld onderzoek naar het ultieme programma om de teelt digitaal aan te sturen met slechts een fractie aan ruimte, energie en water ten opzichte van de conventionele land- en tuinbouw. Het programma houdt telkens ook in dat smaak en voedingswaarde stevig worden opgekrikt, terwijl er wordt afgezien van pesticiden, synthetische meststoffen en genetisch gemodificeerde gewassen.

 

"Wij ontwikkelen en verkopen een totaaloplossing die bestaat uit hard- en software, en waarmee telers volautomatisch voeding kunnen produceren die voldoet aan hun wensen."


In 2005 kwam het team dat bestond uit technische experten en plantenfysiologen en dat later PlantLab zou oprichten voor het eerst samen. Die cross-disciplinaire combinatie bepaalt nog steeds het succes. In november 2009 werd PlanLab opgericht. In 2010 opende het eerste onderzoekslab met acht onderzoeksruimtes, en sinds september 2014 beschikt PlantLab over een nieuw pand van ruim 200.000 vierkante meter. Dat is vandaag ingedeeld in 34 verschillende klimaatruimtes. Vandaag zijn er zo'n 40 mensen aan het werk. De werkelijke commercialisatie van het product is pas gestart in 2015.

 

Plantlab003LR

 

Wanneer we praten over duurzaamheidsprestaties, moet er vooral naar het potentieel gekeken worden:

  • De watervoetafdruk en CO2-afdruk worden met gemiddeld 95% en 80% verminderd.
  • Als productie en consumptie echt dicht bij elkaar liggen, worden voedselkilometers voedselstappen. Dit resulteert in een reductie van transport en voedselverlies.
  • Doordat de juiste omstandigheden voor de plant worden gecreëerd en hij dus gezond blijft, zijn genetisch gemodificeerde gewassen om in barre klimatologische omstandigheden te gedijen of die resistent zijn tegen plagen, niet nodig.
  • Er wordt ook een efficiëntieslag gemaakt inzake ruimtegebruik. Eén vierkante meter kan in een PPU vier aardappeloogsten per jaar opleveren. Voor andere gewassen kan de opbrengst tot 10 maal groter zijn dan in open lucht. Voor tomaten is de productiviteit dubbel zo groot in vergelijking met de Nederlandse kasteelt, en vijf keer zo groot als de Russische. Om één persoon van een dagelijkse portie (250 gram) verse groenten te voorzien, is één vierkante meter nodig. Bovendien, kunnen verschillende PPU's in de hoogte gestapeld worden. In het Midden-Oosten werken ze aan flatgebouwen uitgerust met deze technologie.
  • Smaakdiversiteit is misschien niet meteen een duurzaamheidsargument, maar toch zeker een cultureel of gastronomisch argument. Door haar controle over alle parameters in het teeltprogramma, heeft PlantLab een behoorlijke controle over de smaak. De verwachtingen rond de smaak van een gewas zoals basilicum zijn anders in Italië dan in China, België of Nederland. PlantLab kan daar probleemloos op inspelen.
  • Heel wat gewassen bevatten inhoudsstoffen die relevant zijn voor de farmaceutische industrie, maar die te weinig in natuurlijk geteelde groenten en fruit voorkomen. PlantLab kan teeltprogramma's ontwikkelen die deze inhoudsstoffen verhogen, zodat groenten en fruit grondstoffen kunnen bieden voor de gezondheidszorg.

De klanten van PlantLab zijn retailers, telers, maar ook veredelaars, onderzoeksinstellingen en farmaceutische instellingen. Retailers en telers zijn vooral gewonnen voor de productiviteit en de gecontroleerde omstandigheden. PPU's maakt niet alleen meerdere oogsten mogelijk, de opbrengst is bovendien op voorhand veel nauwkeuriger in te schatten. De veredelaars en de farmaceutische sector zijn vooral geïnteresseerd in het verhogen van inhoudsstoffen met relevante toepassingen in geneesmiddelen of voedingssupplementen.

PlantLab biedt totaaloplossingen. Het is een combinatie van hardware op maat, besturingssystemen en datafiles:

  • De PPU's worden op locatie en op maat van de wensen en toepassingen van klanten gemaakt. Een PPU kun je vergelijken met een distributiecentrum opgebouwd uit staal en een isolerende schil. Deze wordt voorzien van allerlei hardware om uiteindelijk de planten te kweken.
  • Daarnaast ontwikkelen ze teeltprogramma's in opdracht van klanten. Deze worden door de klanten 'gedownload' naar de PPU's. Daar gaan rolcontainers met zaadjes of kiemen in. Deur dicht, draaien aan de knop, enkele weken wachten, en je kunt een consumptierijpe en volwassen tomaat oogsten. "Vanuit ons datacentrum in 's-Hertogenbosch superviseren we alle teeltprocessen bij al onze klanten. Je kunt het als een controlekamer beschouwen."

 

Plantlab002LR

 

In de proefopstellingen in 's-Hertogenbosch worden natuurlijk ook groenten gekweekt. "Binnenkort willen we zo'n 20 ton groenten en fruit per jaar produceren die geschikt zijn voor consumptie om mensen op een laagdrempelige manier in contact te laten komen met onze teelttechnologie."

Inmiddels zullen op verschillende plekken in Nederland groenten uit PPU's gekocht kunnen worden.

 

"We zien een ontwikkeling voor ons waar supermarkten binnenkort voedsel gaan produceren in eigen beheer."


Uiteraard is de aankoop van een PPU een grote investering. "Afhankelijk van het soort product dat wordt geteeld zijn er vele gewassen commercieel te telen. Vooral in het Midden-Oosten is het potentieel heel groot. Zowat alle verse groenten moeten er immers ingevlogen worden. Onze grootste en meest ambitieuze projecten bevinden zich momenteel ook daar."

De komende jaren wil PlantLab vooral doorgaan in de ontwikkeling van teeltprogramma's voor alle mogelijke voedselgewassen in de wereld. Onlangs is een kantoor geopend in Silicon Valley wat als uitvalsbasis moet dienen richting de wereldmarkt. PPU's zijn grote investeringen, anderzijds is er een behoorlijk grote zekerheid qua rendement, wat zeer relevant is in de sector van voedselproductie. Het risico op mislukte oogsten is nihil en het is mogelijk om zeer accuraat aan te geven wanneer welke tonnages geleverd kunnen worden.

"Ja, mensen die voor 't eerst zien wat er in PlantLab gebeurt, reageren soms een beetje verwonderd of sceptisch", geeft Leon Van Duijn toe. "Voor iedereen is het nieuw en dus vaak ook niet te bevatten. Wat in PlantLab gebeurt strookt niet met ons romantische beeld van land en tuinbouw. Het is nochtans een 100% natuurlijke en een heel duurzame (en biologische) manier van telen. Wanneer we met een simpele rekenoefening aantonen dat wij enkel de oppervlakte van de Flevopolder in Holland nodig hebben om de hele wereldpopulatie te voorzien van een dagelijkse portie kraakverse groenten, valt de scepsis gauw weer weg." 

OVAM SIS Toolkit fiches

 

PlantLab
 

De grijs gearceerde delen van de OVAM SIS Toolkit-matrix duiden aan op welke snijpunten de case goed scoort. 

Meer informatie over de OVAM SIS Toolkit

 

Toegepaste ecodesign strategieën

Levenscyclus scenario_PlantLab

Meer informatie over de ecodesign strategieën.