Aalto-yliopistossa on kehitetty puinen kasvihuone, joka pienentää viljelyn vedenkulutusta jopa 95 prosenttia. Sähkönkulutuskin kutistuu perinteiseen kasvihuoneeseen verrattuna puoleen.
Uusi, täysin umpinainen kasvihuone on tarkoitettu vertikaaliseen eli kerrosviljelyyn.
Innovaation takana on yliopiston tohtorikoulutettava Pasi Herranen. Keksinnön patenttihakemus on parhaillaan käsittelyssä.
Uudenlaisen kasvihuoneen salaisuus on erittäin tiiviissä, koivuvanerista tehdyissä seinä- ja kattoelementeissä.
Puuhun sitoutunut ylimääräinen kosteus saadaan poistettua elementeistä höyrystämällä. Vanerilevyjen välissä on puinen sisärakenne, jonka ansiosta elementti pysyy kasassa tyhjiökuivauksen suuressa paineessa.
Elementit on pinnoitettu vajaan millimetrin paksuisella alumiinikerroksella, joka heijastaa led-lamppujen valon kasveille. Kasvit käyttävät ledien energiasta neljä prosenttia kasvamiseen ja muuttavat lopun lämmöksi.
Juuri alumiinikalvo mahdollistaa myös elementtien huollon tyhjiökuivauksella.
Alustavien laskelmien mukaan puurungon sitoman hiilen määrä on suurempi kuin alumiinipinnoitteen valmistuksen päästöt.
Kerroksia voidaan lisätä reippaasti
1 600 kiloa painavat vanerielementit valmistettiin Aallon Otaniemen kampuksella ja kuljetettiin Piikkiöön.
Siellä ne kasattiin koekasvihuoneeksi, jonka lattiapinta-ala on noin 65 neliömetriä.
”Piikkiön koehalli valmistui huhtikuussa, ja tulokset ovat lupaavia”, Herranen kertoo tiedotteessa.
”Puurakenteet ovat terveet ja eristävyys niin hyvä, ettei erillistä lämmitystä tarvita, vaan kaikki lämpö saadaan salaatteja valaisevista led-lampuista.”
Herrasen mukaan vertikaaliviljelyä voidaan tulevaisuudessa kasvattaa vielä reippaasti ylöspäin, jolloin hallin lämpökuorma kasvaa entisestään.
”Laskelmieni mukaan jopa 90 prosenttia valaistukseen käytetystä energiasta voitaisiin silloin johtaa lämpöenergiana kaukoverkkoon, eli kasvihuoneista tulisi lämmöntuottajia.”
Kasvien uloshengittämä kosteus kerätään talteen ja syötetään niille uudestaan, joten ainoa kasvihuoneesta poistuva vesi on kasvien sisältämä.
Salaateista kohti ravinteikkaampia kasveja
Pasi Herranen on kevään mittaan testannut materiaalin käyttäytymistä ja kasvihuoneen olosuhteita. Luonnonvarakeskus (Luke) on puolestaan tehnyt viljelykokeita ruukkusalaateilla.
Ilmankosteutta pitää yllä pisaraverhojärjestelmä, joka myös jäähdyttää kasvatustilaa. Järjestelmä kerää ilmasta kasvien uloshengittämän kosteuden, jota voidaan myöhemmin uusiokäyttää kasvien kastelussa. Kuva: Mikko Raskinen/Aalto-yliopisto
Herrasen mukaan menetelmää voitaisiin jatkossa laajentaa myös salaatteja ja yrttejä ravintorikkaampiin kasveihin.
Olennainen asia on keksiä, kuinka niiden viljelystä saadaan kannattavaa. Se voi tutkijan mukaan onnistua juuri myymällä ylimääräinen lämpö kaukoverkkoon.
Kerrosviljelyn suosio maailmalla kasvaa, sillä sen avulla ruokaa voidaan kasvattaa myös paikoissa, joissa on liian kuumaa perinteisille kasvihuoneille.
Veritikaaliviljelyssä luonnonvaloa ei hyödynnetä lainkaan. Syynä on se, että aurinkoa on yleensä joko liikaa tai liian vähän. Kuumassa ilmastossa perinteisten kasvihuoneiden energiankulutusta nostaa niiden jäähdyttäminen.
”Umpinaisella puukasvihuoneella viljely onnistuisi myös ilman valtavia jäähdytyskustannuksia”, Herranen sanoo.
Suomen kesässä kasvihuoneiden lämpötilaa lasketaan luukkuja avaamalla, mutta samalla karkuun pääsee kasvien kaipaamaa hiilidioksidia. Siksi esimerkiksi kurkkusadot ovat kesäisin puolet pienempiä kuin talvella.
Seuraavaksi iso kasvihuone Otaniemeen
Tutkimushankkeen seuraava askel on Piikkiön koeversiota lähes 10 kertaa isomman kasvihuoneen pystyttäminen Otaniemen kampukselle.
Puukasvihuoneita kaupallistava yritys starttaa heinäkuussa.
”Ensimmäisenä alamme myydä pienehköjä kasvihuoneita, mutta Otaniemen hankkeen tarkoitus on osoittaa, että tämä toimii myös suuremmassa mittakaavassa.”
(Pääkuva Mikko Raskinen/Aalto-yliopisto) Koekasvihuone Piikkiössä. Viljely umpinaisessa puukasvihuoneessa on sujunut hyvin.
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
