Fremtidens urbane landbruk går i kretsløp

Drivhus eksteriør_ktg

Drivhuset i Ås inngår i ett av SiEUGreens fem demonstrasjonsanlegg. De øvrige ligger i Hatay i Tyrkia, Århus i Danmark, og Beijing og Changsha i Kina. Foto: Kathrine Torday Gulden

Kinesiske og europeiske forskere samarbeider om å finne frem til bærekraftige løsninger for matproduksjon i by. Jord av matavfall, gjødsling med urin, dyrking i vannkar med fisk og sensorstyrte såpebobledrivhus er noen av mulighetene som utforskes.

Usikre tider har ført til økende interesse for lokal dyrking i byer, såkalt urbant landbruk. For å oppnå gode avlinger, kreves det imidlertid tilstrekkelig tilgang til ressurser i form av vekstmedier, næringsstoffer, vann og energi.

EU-prosjektet Sino-European innovative green and smart cities (SiEUGreen) har pågått i snart fem år. Arbeidet går i all hovedsak ut på å teste og demonstrere ulike teknikker for urban dyrking med bruk av næringsrike ressurser fra avløp og avfall. Kjent teknologi fra landbruket blir videreutviklet for bruk på kjøkkenbenker, balkonger, takterrasser og i parsellhager. Utveksling av dyrkingsteknikker mellom Europa og Kina, som produksjon av mikrogrønt fra frøplanter, utgjør også en betydelig del av prosjektet.

– Kina har over 20 prosent av verdens befolkning, men kun ti prosent av den dyrkbare jorda. Et klimavennlig urbant landbruk er derfor viktig med tanke på landets matsikkerhet, sier NIBIO-forsker Trond Mæhlum.

– Også i Europa kan urbant landbruk bidra til økt matsikkerhet på sikt, og ikke minst bidra til å skape sosiale møteplasser. I tillegg ligger det gode forretningsmuligheter i dette med å lage nye produkter og løsninger, legger han til.

Forsøk_agurk_ktg.png
I veksthuset har SiEUGreen-forskere fra NIBIO og NMBU dyrkingsforsøk gående på salat, tomater og agurk. Formålet er å finne gode alternativer til torvbasert dyrkingsjord og alternative organiske gjødseltyper. Foto: Kathrine Torday Gulden

Vil forhindre at næringsrike ressurser går til spille

Det som fungerer på bygda, er ikke nødvendigvis like lett å få til i byen. Plassmangel, ubehagelig lukt, begrenset tilgang til klimavennlige vekstmedier - dette er bare noen av utfordringene den urbane dyrkeren har å stri med.

Dagens strømpriser og restriksjoner knyttet til vannforbruk er også medvirkende årsak til at det nå er attraktivt å satse mer på urbant landbruk. Forskerne i SiEUGreen har derfor sett på løsninger som krever mindre energi og som kan egne seg for bruk i byen.

– I dag går enorme mengder verdifulle næringsstoffer og mulige vekstmedier til spille, både fra mat og gjennom avløp. I stedet for å basere dyrkingen på torv og mineralgjødsel, kan vi ta i bruk kildesortering av avløp og matavfall og la deler av avfallsstrømmen inngå i et lokalt kretsløp for matproduksjon, sier Mæhlum.

Melesse_ktg.JPEG
NMBU-forsker Melesse Eshetu Moges foran mikroalgereaktor. SiEUGreen undersøker blant annet hvor godt tørkede mikroalger og struvitt fungerer i forhold til mineralgjødsel. Struvitt er et salt basert på utfelling av magnesium, ammonium og fosfat som brukes til langtidsvirkende gjødsel. Foto: Kathrine Torday Gulden

Demo-drivhuset i Ås

SiEUGreen har fem demonstrasjonsanlegg i Europa og Kina for å vise frem teknologien og dyrkingsmetodene som utvikles og testes ut i prosjektet. Ett av disse ligger i Ås.

Campus Circularis er et drivhus der kretsløpsteknologi for ressurser i avløp og organisk avfall forenes med urbant landbruk. I samarbeid med Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU) utfører NIBIO demonstrasjonsforsøk med flere typer kompost, gjødsel og vekstmedier. Her dyrkes blant annet salat, tomater og agurk.

Ett av forsøkene går ut på å produsere såkalt vermikompost. Ved vermikompostering omdanner meitemark forbehandlet matavfall til næringsrik plantejord.

Vermibox2_ktg.JPEG
I Vermibox omdanner meitemark forbehandlet matavfall til plantejord. Meitemarken krever at det er fuktig og at avfallet som tilsettes er attraktivt og legges øverst. Foto: Kathrine Torday Gulden

I SiEUGreen har forskerne bygget en boks av tre, Vermibox, som er testet og videreutviklet for innendørs helårsbruk.

– Meitemarken krever at det er fuktig og at avfallet som tilsettes er attraktivt og legges øverst, forteller NIBIO-forsker Bente Føreid.

Vann tilsettes regelmessig, og overskuddet samles i form av en næringsrik juice i en beholder i bunnen av boksen. Ferdig jord tas ut fra det underste av to trau.

Ifølge Føreid holder vermikompost bedre kvalitet enn det som oppnås med vanlig varmkompostering av matavfall.

– Vermikompost er trolig det beste vi har for å erstatte torv, ettersom vermikompostering gir en jord-lignende struktur. Den krever imidlertid mer tilsyn enn varmkompostering. Dessuten må vi ta hensyn til at meitemarken ikke tåler frost, sier hun.

Bente ved trommel_ktg.JPEG
NIBIO-forsker Bente Føreid ved én av komposteringstromlene til SiEUGreen. Trommelen, som er godt isolert, blander inn luft og strømateriale i matavfallet når den snurres om, noe som hjelper til med komposteringsprosessen. Foto: Kathrine Torday Gulden

Forsker på alternative organiske gjødseltyper

Forskerne undersøker også hvor godt ulike organiske gjødselalternativer fungerer sammenlignet med mineralgjødsel. Gjødseltypene de tester ut er fosforrikt struvitt, tørkede mikroalger, vermikompostjuice, renset flytende biorest fra biogassreaktor, og «gullvann» - som er vannfortynnet urin.

Resultatene hittil har vært gode, spesielt for struvitt, behandlet biorest, vermikompostjuice og gullvann. Det siste egner seg imidlertid best som gjødsel hvis det er 1-3 dager ferskt.

– Lagret urin utvikler en sterk og ubehagelig lukt, noe som neppe er populært med tanke på at løsningen er tiltenkt områder med høy befolkningstetthet, sier Trond Mæhlum.

Forskerne har lyktes med å fjerne lukten i laboratoriet. Det gjenstår imidlertid noe arbeid for å få gjort det i større skala for eventuell kommersialisering.

 

Kortreiste kretsløp

I dag er ressursbruken i det urbane landbruket relativ høy. Det skyldes blant annet at innsatsfaktorene er kunstgjødsel, kranvann og torv som vekstmedium. Nitrogen som tas ut av luften for å produsere mineralgjødsel er energikrevende. Renseanleggene bruker energi når de fjerner nitrogen fra avløpsvann, og når det lages nitrogengass fra næringsstoffene ammonium eller nitrat.

– Spørsmålet er om vi skal bruke mineralgjødsel for å oppnå gode avlinger i byen, når vi heller kan ta i bruk de ressursene som havner i avløpet og de som allerede finnes i matavfallet vårt, sier Trond Mæhlum.

SiEUGreen handler blant annet om å få opp den urbane matproduksjon ved bruk av lokale ressurser på miljøvennlig og helsemessig trygt vis.  

– I tillegg undersøker vi hvordan vi kan utnytte disse verdifulle næringsstoffene på en måte som er sosialt akseptert. Det er ikke alle som er komfortable med å bruke eget og naboens avfall for å produsere mat, sier forskeren.

Han og kollegene i SiEUGreen håper at nye løsninger og god informasjon kan være med å flytte grensene for slike sosiale barrierer, slik at den urbane matproduksjonen på sikt blir mer sirkulær.

KONTAKTPERSON
12.jpg
SIEUGREEN-PROSJEKTET

 «Sino-European innovative green and smart cities (SiEUGreen)» er et europeisk-kinesisk flaggskipprosjekt finansiert av EU Horizon2020 og Ministry of Science and Technology i Kina. På europeisk side ledes prosjektet av NMBU. På kinesisk side, ledes prosjektet av Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) ved professor Wijie Jiang. Hovedmålet er å styrke samarbeidet mellom EU og Kina for å fremme urbant landbruk med sikte på økt matsikkerhet, ressurseffektivitet, og smartere, mer robuste byer.

Totalt deltar 20 partnere i prosjektet: 14 i Europa og seks i Kina, som samlet utgjør et tverrfaglig konsortium av europeiske og kinesiske forskere, teknologileverandører, små og mellomstore bedrifter, lokale og regionale myndigheter og lokalsamfunn.

Fra Norge er NMBU og NIBIO de tyngste partnerne, og prosjektet koordineres av professor Sjur Bårdsen ved NMBU. Prosjektleder på vegne av NIBIO er seniorforsker og Kinakoordinator Jihong Liu Clarke.

Såpebobler_ktg.JPEG
Såpebobler av Zalo isolerer drivhuset sommer som vinter og skjermer planter for sterk sollys. Drivhuset er en norsk-nederlandsk innovasjon og tar utgangspunkt i et tilsvarende drivhus satt opp ved Den magiske fabrikken utenfor Tønsberg. Ifølge produsentene er energiforbruket vesentlig lavere enn for et konvensjonelt drivhus. Foto: Kathrine Torday Gulden
Såpebobler isolerer drivhuset

Pilotdrivhuset som SiEUGreen har i Ås består av doble vegger av tynn plast som stives opp av et aluminiumsskjelett. Mellom veggene blir såpebobler benyttet for å isolere og skape skygge for plantene som vokser i drivhuset. Såpeboblegeneratoren i bunnen bruker vanlig oppvaskmiddel og er styrt av sensorer.

– Tanken er at såpeboblen, som jo er en tett enhet, isolerer godt både mot varme og kulde, forteller Trond Mæhlum.

– Når det er sterk sol, fyller generatoren opp veggene med bobler som hindrer solinntrengning og oppvarming av rommet.

Et tilsvarende drivhus er satt opp ved Den magiske fabrikken utenfor Tønsberg. Her gjenvinnes matavfall og husdyrgjødsel til klimavennlig biogass og verdifull biogjødsel brukes til produksjon av tomater.

Ifølge produsentene, har drivhuset et vesentlig lavere energi- og vannbehov enn ordinære veksthus. NMBU er i gang med å undersøke om dette faktisk stemmer.

Smaksprøve_ktg.JPEG
Agurkene som dyrkes i bobledrivhuset er søte og gode. Foto: Kathrine Torday Gulden
Vermibox1_ktg.JPEG
For å holde meitemarken fornøyd i Vermibox, tilføres det vann regelmessig. Vannet renner ut som næringsrik juice i en beholder under boksen. Foto: Kathrine Torday Gulden
Trond med beholder_ktg.JPEG
Under en omvisning av drivhuset i slutten av august, viste NIBIO-forsker Trond Mæhlum frem en beholder for matavfall, velegnet for mellomlagring av matavfall i kjøkkenbenken før kompostering i egnet beholder utendørs. Foto: Kathrine Torday Gulden
DSC_0168_cropped.jpg
Akvaponisk dyrking av salat. Vann med fôrrester og fiskebæsj fra bassenget gir næring til plantene, og plantene filtrerer vannet som renner tilbake til fiskene. Foto: Siri Elise Dybdal

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.

Publikasjoner

Sammendrag

Interessen for urbant landbruk har de siste årene økt betydelig både internasjonalt, nasjonalt og lokalt i Oslo. En slik menneskelig aktivitet i sterk vekst er det selvsagt viktig å se i sammenheng med bærekraft, særlig med hensyn til miljø og klima. Denne rapporten belyser hvordan urbant landbruk kan bli påvirket av og selv påvirke miljø og klima, nærmere bestemt jord, vann, planter og dyr, og energi. Hvert tema er videre inndelt i undertemaer, og for hvert undertema er det sammenstilt et kunnskapsgrunnlag. Kapitlene viser hvorvidt urbant landbruk kan være bra for miljø og klima, men påpeker også hvordan feil praksis kan redusere effekten eller påvirke klima og miljø negativt. Kunnskapsressurser henvises til for flere temaer gjennom nettlenker. For hvert undertema er det også listet anbefalinger. Anbefalingene er delt inn etter som det dreier seg om positive tiltak for miljø og klima, tiltak som bør vurderes og avveies, og tiltak som bør unngås.