Orkunotkun sett í samhengi
Danielle Napier orkuverkfræðingur hefur undanfarið ár unnið að gerð reiknilíkans sem hægt er að nota til þess að sjá fyrir orkuþörf í grænmetisrækt í gróðurhúsum miðað við ólíkar forsendur þegar kemur að lýsingu og hita.
Rannsóknin gengur út á að meta hversu mikla orku þurfi til þess að framleiða það magn af grænmeti og ávöxtum sem fullnægja myndi næringarþörf landsmanna miðað við ráðleggingar um mataræði frá embætti landlæknis. Þær niðurstöður er svo hægt að setja í samhengi við þá orku sem fer til að mynda í stóriðju og gagnaver. Samkvæmt útreikningum Danielle er tæknilega mögulegt að uppfylla næringarþarfir fólks með innlendri framleiðslu með minni orku en áætlað er að fari í gagnaver og litlu broti af þeirri orku sem fer í álver.
Danielle, sem kemur upphaflega frá New Jersey í Bandaríkjunum, hefur unnið að rannsókninni undir leiðsögn Ólafs Ögmundarsonar, dósents við matvæla- og næringarfræðideild Háskóla Íslands. Útreikningarnir fyrir grænmetið eru hluti af meistararitgerð Danielle frá Háskólanum í Reykjavík, en vinnan við útreikningana var unnin með styrk frá Nýsköpunarsjóði námsmanna síðastliðið sumar. Undanfarnir mánuðir hafa farið í að fínstilla útreikningana og er stefnt að því að birta niðurstöðurnar í ritrýndu tímariti á árinu.
Fræðilega mögulegt að rækta allt innanlands
Danielle hefur reiknað út hversu mikla orku þyrfti fræðilega í grænmetis- og ávaxtarækt bæði með LED lýsingu og HPS lömpum til þess að uppfylla næringarþarfir Íslendinga með innlendri framleiðslu. Með HPS lömpum, sem er eldri tækni, má áætla að það þyrfti 0,72 teravattstundir í grænmetisrækt, á meðan 0,43 teravattstundir þyrftu til LED lýsingar. Ef byggð væri upp innlend ávaxtarækt sem uppfyllti næringarþarfir Íslendinga þyrfti 1,4 teravattstundir til að lýsa með LED lömpum, en 2,4 teravattstundir með HPS lömpum.
Til þess að setja þessar tölur í samhengi er hægt að skoða orkuna sem nýtt er af álverum og gagnaverum. Samkvæmt upplýsingum frá Orkustofnun um raforkunotkun árið 2022 eftir notkunarflokkum fóru 1,2 teravattstundir af rafmagni til gagnavera og 12,5 teravattstundir til álvera. Áætlað er að orkunotkun gagnavera verði á bilinu þrjár til sex teravattstundir árið 2050. Með öðrum orðum er áætlað að orkunotkun gagnavera verði talsvert meiri en þurfi í ávaxta- og grænmetisframleiðslu sem uppfyllir næringarþarfir Íslendinga í þessum fæðuflokkum að því gefnu að greinin skipti út HPS lömpum fyrir LED lampa.
Danielle studdist við opinberar tölur og fékk gögn frá grænmetisframleiðendum á Suðurlandi sem hún setti í reiknilíkan til þess að áætla raforkunotkun grænmetisframleiðenda á landsvísu. Rétt sé að setja fyrirvara við niðurstöður útreikninga sem þessa, en til að auka nákvæmni sé þörf á að bæta við gögnum um raforkunotkun, veðurfar, kyndingu, birtustig, lýsingartíma, einangrun og fleira. Því óska Danielle og Ólafur eftir frekara samstarfi við hagaðila hvað þetta varðar þar sem skortur er á aðgengilegum gögnum um raforkunotkun grænmetisframleiðslunnar þar sem Orkustofnun tekur saman raforkunotkun allrar ylræktarinnar og inni í því mengi séu líka blómaframleiðendur.
Hiti ódýrari en rafmagn
Danielle segir rannsókn sem þessa skipta máli í ljósi þess að stefnt er að samdrætti í notkun jarðefnaeldsneytis í iðnaði og samgöngum sem muni auka eftirspurn eftir rafmagni. Með rannsókninni sé hægt að sjá hverju það breytir að setja upp sparneytin LED ljós í staðinn fyrir hefðbundin HPS ljós, en umskiptunum fylgja bæði kostir og gallar fyrir grænmetisræktendur.
Þegar grænmetisbændur skipti yfir í LED ljós þurfi þeir að grípa til aðgerða til þess að vega upp á móti minni hita sem LED ljósin gefa frá sér. Það sé gert með því að koma fyrir gardínum sem auki einangrun gróðurhúsanna og með því að skrúfa upp í kyndingunni. Hitinn frá HPS ljósunum sé mjög þurr, en raki aukist með jarðvarmakyndingu. Með auknum raka geti sveppir hins vegar náð betri vexti og því getur þurft að lofta betur um gróðurhúsin. Það hefur aftur þau áhrif að koltvísýringurinn sem bændur þurfa að dæla í gróðurhúsin nýtist verr.
„Í útreikningunum gerði ég ráð fyrir því að grænmetisbændur myndu auka kyndinguna um þrjár gráður. Hérna á Íslandi er hiti ódýrari en rafmagn,“ segir Danielle, enda mörg gróðurhús byggð í nágrenni við góðar jarðvarmauppsprettur. Ólafur bætir við að samkvæmt þessum útreikningum geti verið rökrétt fyrir grænmetisbændur, sem búa á svæðum þar sem aðgengi að hitaveitu er skert, að halda áfram að nota HPS lýsingu vegna hitans sem lamparnir gefa frá sér. „Ef þú ert hins vegar með heitavatnsuppsprettu í bakgarðinum þá er mun skynsamlegra að skipta yfir í LED,“ segir hann.
Ekki hægt að borða ál og geymsluminni
Eins og áður segir höfðu Danielle og Ólafur áhuga á að kanna hversu mikla orku þyrfti til þess að uppfylla næringarþarfir Íslendinga þegar kemur að grænmeti og ávöxtum að öllu leyti með innlendri framleiðslu. „Við erum ekki endilega að segja að það sé rökrétt, heldur vildum við setja orkunotkun landsins í samhengi. Rannsóknir af þessu tagi bæta þekkingu, eru innlegg í umræðuna og geta nýst í mögulega stefnumótun stjórnvalda, til dæmis hvað fæðuöryggið varðar sem hefur verið skilgreint sem hluti af þjóðaröryggi. Því er rétt að skoða hvernig við verðum sjálfbærari á þessu sviði, því að við vitum ekki hvenær aðfangakeðjur geta rofnað,“ segir Ólafur.
Til einföldunar afmarkaði Danielle útreikningana við nokkrar tegundir ávaxta og grænmetis. Jarðarber voru valin þar sem til eru gögn frá íslenskri jarðarberjarækt. Þá valdi hún banana þar sem þeir eru vinsælir og hafa verið ræktaðir hérlendis. Eins valdi hún bláber og mangó þar sem hún taldi tæknilega mögulegt að rækta þær tegundir hér og til voru erlend gögn sem hægt var að yfirfæra á Ísland. Það grænmeti sem tekið var í útreikningana var salat, tómatar, paprikur og gúrkur. Þó svo að þetta úrval geti uppfyllt næringarþarfir Íslendinga sé þetta ekki sú fjölbreytni sem markaðurinn kalli eftir. Eins skoði rannsóknin ekki efnahagslegan fýsileika.
Ólafur segir ósennilegt að svo stöddu að tekin verði sú stefna að rækta alla ávexti og grænmeti hérlendis, en það sé hins vegar ekki ómögulegt með réttum pólitískum vilja að láta innlenda framleiðslu standa undir verulegum hluta þarfanna. Danielle bendir á að álver og gagnaver séu mikilvæg, en fólk geti ekki borðað afurðirnar sem þar eru framleiddar.
