Agricultura în mediu controlat (CEA) este o metodă de producție a alimentelor care are loc într-un spațiu închis, protejat, cum ar fi un solar, o seră sau o clădire. Scopul creșterii în acest mod este de a crește randamentele, de a prelungi sezonul de creștere și / sau de a face agricultura viabilă în locații mai urbanizate.
CEA devine o soluție cu popularitate în creștere, datorită faptului că folosește mai puține resurse (cum ar fi pământul și apa) și produce mai puține pierderi din recolte – calificări care fac din CEA o alternativă mai durabilă. Dar sub umbrela CEA, există diferite tipuri de facilități care funcționează sub diferite grade de complexitate – de la sisteme complet sigilate, cu buclă închisă, până la tuneluri înalte acoperite cu plastic de înaltă tehnologie.
Sere ca soluții CEA
În timp ce fermele interioare sunt atractive, deoarece pot fi amplasate în mediul urban, ele depind de sisteme de creștere extrem de tehnice și adesea cu consum intens de energie pentru a funcționa. Serele, pe de altă parte, se bazează pe principii simple de proiectare, cum ar fi orientarea clădirii, geamuri din material cu lumină transmisivă puternică și izolația pentru a funcționa la un nivel de bază – înainte ca sistemele de creștere să fie adăugate pentru a crește productivitatea. Este important, așadar, să recunoaștem simplitatea și eficiența energetică a unei sere.
Este incontestabil că cea mai benefică lumină pentru creșterea plantelor este cea provenită de la soare. Lumina soarelui are toată energia necesară plantelor pentru a-și crea hrană și oferă lumină intensă pe tot spectrul. Posibilitatea de a exploata această formă liberă de energie este ceea ce distinge o seră de alte tipuri de operațiuni CEA.
Fără soare, cultivatorii de interior se bazează pe lumini de creștere care sunt costisitoare de instalat și de operat. Serele comerciale folosesc iluminare suplimentară (în timpul iernii sau într-o zi înnorată), dar sunt destinate să utilizeze cea mai mare parte a soarelui liber și productiv, ceea ce le face inerent mai sustenabile.
Proiectare durabilă a serelor: maximizarea beneficiului solar
Este important de reținut că unele sere sunt mai eficiente din punct de vedere energetic decât altele. Caracteristicile cheie de proiectare influențează cantitatea de energie solară care poate fi valorificată într-o seră pentru a crește lumina și căldura.
Să începem cu conceptul simplu de orientare în seră. În funcție de locul geografic al sitului de creștere, o seră ar trebui orientată astfel încât geamul acoperișului (materialul „transparent” de pe o seră care lasă să intre lumina soarelui) să permită colectarea maximă a soarelui. Deci, orientarea ideală a serei în emisfera nordică ar fi est-vest pentru a maximiza suprafața geamurilor orientate spre sud (deoarece calea soarelui este sudică).
Maximizarea cantității de geamuri orientate spre sud, cu lumină foarte transmisivă, va crește câștigul solar și va asigura o lumină bună pe tot parcursul anului, reducându-se astfel nevoia de iluminare suplimentară în timpul lunilor de iarnă.
În emisfera nordică, latura nordică a serei este izolată, deoarece nu primește multă lumină. Un design bun cu efect de seră are ca scop captarea energiei solare maxime, nu numai pentru a ajuta la fotosinteză, ci și pentru a menține sera caldă. Izolarea pereților serei care nu sunt necesari pentru colectarea soarelui, cum ar fi pereții nordici, estici și vestici, captează mai multă lumină și căldură în seră. Valorificarea a cât mai multă energie solară înseamnă mai puțină dependență de sistemele de control climatic scumpe și cu consum mare de energie.
Încălzire și răcire geotermală
Proiectarea inteligentă a serelor folosește și energia pământului, în plus față de energia solară, pentru a încălzi și răcori mediul de creștere. Încălzirea și răcirea geotermală este o caracteristică de proiectare CEA care utilizează temperatura constantă a solului subteran pentru a regla temperatura internă a unei sere. Un sistem HVAC geotermal permite controlul climatului regenerabil, pe tot parcursul anului, la o fracțiune din costul unui sistem HVAC tradițional (cum ar fi cele utilizate în sere comerciale sau în culturi verticale).
Aceste principii de bază ale proiectării serelor reduc impactul general asupra mediului, permițând în același timp un mediu productiv. Prin alinierea la aceste principii și integrarea sistemelor inteligente de creștere, o seră poate produce, cu un aport mai mic de energie, la fel de mult ca unitățile dotate cu echipamente foarte scumpe- ceea ce le transformă in zone de producție sustenabilă.
