Etikett: akvaponi

Energiflöden inom akvaponi – Klimatskalets påverkan på energibalansen

En studie av klimatskalets påverkan på energibalansen i en akvaponi, av Axel Arlesten.

Del av VINNOVA projektet, 2018-0356, 2019-07-01, Akvaponi i en digital värld.

Sammanfattning

Studiens syfte är att skapa en förståelse för hur energibalansen för akvaponi ser ut och hur klimatskalet kan påverka energiflödena inom systemet. Detta med bakgrunden av att det finns ett behov av ny teknik och lösningar på matproduktion för att möta den hållbara utvecklingen, där akvaponi kan vara en lösning. Akvaponi är en odlingsteknik som kombinerar fisk- och växtodling i samma system. Detta för att dra nytta av varandras styrkor och svagheter samt för att skapa ett mer cirkulärt system. En av de bidragande faktorerna till en akvaponisk odling klimatpåverkan är dess energianvändning. Därför har rapporten kartlagt energiflödena hos en akvaponisk odling, Johannas stadsodlingar, och jämfört hur dessa energiflöden ser ut om samma anläggning hade använt sig av ett växthus istället för en inomhusodling. På så sätt kommer två olika klimatskal för odlingen att utvärderas. Utöver jämförelsen kommer de två byggnadernas förbättringspotential att undersökas. I jämförelsen mellan de två byggnaderna kom det fram att växthuset har ett två gånger större totalt energibehov än den isolerade byggnaden. Där uppvärmningsbehovet för växthuset är den största bidragande orsaken och större än det totala energibehovet för den isolerade byggnaden. För den isolerade byggnaden bestod uppvärmningsbehovet och elförbrukning till utrustningen för ungefär lika stort bidrag till dess totala energibehov. En förklaring till att behovet av el till utrustningen är nästan lika stort som uppvärmningsbehovet är växtbelysningen som behövs för att kompensera för avsaknaden av solljus. Det uppstod skillnader i hur energibehovet såg ut beroende på vilken årstid det var, där vintern stod för merparten, 35 % för den isolerade byggnaden och 39 % för växthuset av det totala energibehovet för respektive byggnad. I kombination med att sommaren står för nästan allt kylbehov visar det på att det finns ett överskott på värme under sommaren och ett underskott av värme under vintern. Den byggnad med mest potential att sänka sitt totala energibehov är växthuset genom att installera 2-skiktglas och skuggväv. Vilket skulle innebära en möjlig sänkning upp till 80 % av uppvärmnings- och kylbehovet. Den isolerade byggnaden har möjlighet till en produktion av elektricitet på ca 13 – 16 % med hjälp av att installera solceller. Om båda klimatskalens förbättringspotential tas med i beräkningarna är växthuset det med minst totalt energibehov.

Ladda ner hela rapporten. (PDF, 1.2 Mbyte)

Projektrapport: Matsvinn som resurs… insekter som fiskfoder och blockchain

Projektrapport: Matsvinn som resurs i ett cirkulärt system med insekter som fiskfoder och blockchain för kvalitetssäkring

RAPPORT, STEG 1 VINNOVA 2019-02461, 2019-12-15

Här kan man ladda ner projektrapporten från detta projekt (PDF 2.6 Mbyte).

Sammanfattning

Vad blir viktigt för att nå de långsiktiga effektmålen?

  • Det finns mycket svinn / matavfall. Om vi använder en del av detta kan det räcka till mycket fiskfoder.
  • Det finns en osäkerhet om hur lagar och regler hänger ihop, gråzoner och ingen vägledning.
  • Dagens regelverk är inte avsedda för cirkulära system
  • Resultaten från SOAn visar att flertalet nyckelaktörer har identifierat följande kritiska punkter för implementering och uppskalning av innovationskonceptet:
    • Lagar & Regelverk för matsvinn och foder
    • Kvalitetssäkring genom spårbarhet i hela kedjan
    • Samverkan mellan nyckelaktörernas kompetenser

Enstaka nyckelaktörer identifierade även följande viktiga punkter

  • Lokal förankring
  • Samverkan med andra projekt
  • Pengar för investeringar

Digitalisering blir ett viktigt verktyg för att nå målen

  • Ett stortantal processer som ingår i ett cirkulärt matproduktionssystem och många av dessa behöver dokumenteras om man vill uppnå god spårning och transparens. Vi tror det är mycket svårt att producera ett säkert cirkulärt matproduktionssystem utan att spårning och transparens baseras på digitala lösningar.
  • Digitalisering av spårbarhet, transparens är ingen svår teknisk utmaning i sig. En av det främsta identifierade utmaningarna består av att uppnå ett brett upptag av ett digitaliserat system. Ett annan utmaning är hur man uppnår kvalitet på data och urval på vilken data som skall samlas in och vem data delas med. Datautvinning via indirekta metoder i ett större gemensamt system kan uppfattas som en risk för deltagarna och deras affärshemligheter runt deras försörjningskedja. Slutligen så är, baserat på tidigare erfarenhet, befintliga processer och deras förankring inom matproduktionsindustrin troligen en stor utmaning att ändra.

Miljösystemanalys av amerikansk vapenfluga (Hermetia illucens) som fiskfoder

En studie av ett insektsbaserat fiskfoder i ett akvaponiskt system av Hanna Hammarsten.

Del av VINNOVA projektet, 2018-0356, 2019-07-01, Akvaponi i en digital värld.

Abstrakt

Förenta nationerna förutser en global befolkningsökning med 2 miljarder människor till 2050, vilket motsvara en total befolkningsmängd på nära 10 miljarder människor. Dessutom förväntas ökningen ske oproportionerligt över jorden och koncentreras i delar av världen där livsmedelssäkerheten är låg och produktionen otillräcklig. FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO) uppskattar att det kommer krävas en produktionsökning med 70% för att möta livsmedelsbehovet för den globala populationen. Att odla fisk som alternativ till konventionellt fiske är en möjlighet att möta den ökande efterfrågan på animaliskt protein då de naturliga fiskbestånden minskar. Akvaponiska odling är ett kombinerat odlingssystem av hydroponisk odling och vattenbruk som möjliggör minskade risker kopplade till övergödning och smitning. Dock är fiskodlingarnas konsumtion av foderfisk problematisk. Insekter är ett av många foderalternativ som ofta nämns som en klimatsmart lösning då insekter är platseffektiva att odla och har en hög förmåga att omvandla biomassa till högvärdigt protein. En art som fått extra mycket uppmärksamhet inom detta område är den amerikanska vapenflugan (Hermetia illucens). Syftet med denna studie var att undersöka om implementeringen av ett insektsbaserat fiskfoder med vapenflugelarver kan sänka klimat- och miljöpåverkan från en fiskodling jämfört med att använda ett konventionellt fiskfoder baserat på ingredienser från vildfångad havsfisk. Detta har gjorts genom utförandet av en litteraturstudie av det konventionella fiskfodret och en livscykelanalys av larvproduktionens påverkan inom dessa fyra miljöpåverkansindikatorer: total energianvändning, klimatpåverkan (GWP), foderfiskkonsumtion (FIFO) och försurning.

Resultatet av studien visade att det framförallt är lokalen för produktionen som konsumerar energi för uppvärmning, ventilation och belysning. Utöver detta visade sig bearbetning av larverna (torkning) vara en energiintensiv process. Från klimatperspektiv är det själva komposteringsprocessen som förorsakar de största enskilda utsläppen av växthusgaser. Resultatet visar vidare att produktionen av den amerikanska fluglarven presterar bättre för de studerade faktorerna än det konventionella fiskfodret och att den således har potential som foderkomponent. Fallstudien visar att den undersökta akvaponianläggningen kan minska sin påverkan inom samtliga effektkategorier jämfört med ett nyttjande av konventionellt foder. Dock är studiens utfall beroende av vilka förutsättningar som finns gällande produktionens geografiska placering och således vilken elmix som nyttjas samt vilken tillgången är på lämpliga substrat såsom matsvinn.

Läs hela rapporten på Digitala Vetenskapliga Arkivet (DIVA), eller direkt som PDF här.

Januari-februari 2019 – Akvaponi i en digital värld

Akvaponi

Anke, Thomas, William och Micke åkte på studiebesök Duurzame Kost, Eindhoven, Nederländerna. Det var ett jättebra besök där vi spenderade en halv dag med Josh, som driver den anläggningen. Vi besökte också företaget Brinkmann som säljer utrustning för växthus.
https://duurzamekost.nl
https://www.instagram.com/p/BtrDi2Iig7d

Micke och Thomas var också på studiebesök/upphandlingsbesök hos Emges Damm och Trädgård, Falkenberg, som har många års erfarenhet av fiskodling och mycket av den utrustningen som vi behöver.
http://www.emges.se

Dessa tre besök gav oss den informationen som vi behövde för att slutföra vår detaljerade design av akvaponikinstallationen. 

Anke och Thomas har renoverat sticklingrummet, som numera är nymålat. Anke har också förberett packeteringsrummet för målning.

Micke har nästan byggt färdigt ett nytt golv i sticklingrummet och en isolerande vägg mot grannlokalen.

Gårdens infrastruktur

William har jobbat med att ta bort oanvända kablar och gamla vattenrör. Vi har dessutom inspekterat avloppen med kamera för att se att allt är i bra skick, och det var det.

Systemstudien

Exjobb: Hanna jobbar på med exjobbet och har varit på studiebesök på SLU och deras uppfödning av soldatflugor för att samla data. Axel har startat sitt exjobb om energisystem denna vecka och jobbar med förslag på projektplan.

Beräkningar för systemanalys: Simon och Maria har förutom handledning byggt vidare på excelmodellen. Det finns nu en första version av beräkningsmoduler för energianvändning och växthusgasutsläpp för byggnad och odlingsutrustning samt att vi har nu börjat samla data för konventionella odlingsalternativ som kan användas för att jämföra prestandan mellan olika odlingssystem. Vi kommer i mars arbeta med odlingsskedet/produktionen och flöden som där uppstår.

Distributed ledger/blockchain och sensorer

Gabriel har gått på “virtuell konferens”, som var väldigt lärorikt, Hyperledger Global Forum 2018
https://www.youtube.com/playlist?list=PL0MZ85B_96CGkWnEvdPy5sB4VRcH2XWuP

Stellan har jobbat med att ansluta sensorer till ett testsystem. Just nu så mäts syrehalt i vatten, luftfuktighet, vattentemperatur, lufttemperatur, vattennivå och elförbrukning var 30e sekund och loggas i en tidsseriedatabas.

Stellan har installerat en webbkamera i den blivande odlingsanläggningen som tar bilder var tionde minut, så vi kan göra en timelaps-video av akvaponibygget.

Kommunikation och partnerskap

Thomas presenterar projektet på Stockholm Food Movement seminariet på onsdag 13 mars på iHub i Stockholm.

Vi håller på och planerar för en webbsajt för projektet, som borde finnas tillgänglig under mars/april.

Vi vart kontaktade av Invest Stockholm om möjliga samarbeten runt lokaler lämpliga för stadsodling i Stockholm. Vi gör en uppföljning om det under de närmaste veckorna.

Thomas gick på SustainTech Sweden konferensen 14 februari, och träffade många intressanta människor och fick en bättre överblick över investeringslandskapet.

Thomas och Kerstin träffade VDn för Arctic Roe of Scandinavia AB, som odlar stör för att skörda kaviar.

Nu börjar vi se att prototyper och andra arbeten kommit igång ordentligt!

December 2018 – Akvaponi i en digital värld

Vi hade en formel projektstart den 27 november 2017 på vårt projekt. Trots att december är en väldigt full månad för många så kom projektet igång ordentligt. Här är en överblick om vad som skett. En version av detta kommer läggas upp på projekts offentliga webbsajt när den kommer på plats inom några veckor.

Den 4 december så träffades vi flera från Johannas, Ecoloop och Concinnity och satt ihop en projektöverblick. 

Akvaponi i en digital värld – projektöverblick.

Akvaponi

  • Mikael har designat konstruktionen av sumptanken och sumphuset
  • Vi har upphandlat material för sumptanken och börjat bygga komponenter för den
  • Chaktning för sumpen, dränering mm
  • Koordinering med kontrollansvarig för bygglovet
  • Vi har jobbat en hel del med att bestämma var vi ska inhandla material
  • Vi köpte in en del material, som IBC tankar, dränerings grus, sumptank material
  • Anke fortsätter vår testodling med ett antal olika bladväxter
  • Anke, Thomas och vår praktikant Jacob besökte FoodTech konferensen i Härnösand, med studiebesök till Peckas Naturodlingar
  • Anke besökte en 4 hektar salladsodling, De Kruidenaer, i Nederländerna, som använder en del av de metoder som vi skall använda. Hon har dessutom kontakt en akvaponikföretaget Duurzame Kost, också i Nederländerna, där vi kommer att göra studiebesök under början på året.

Gårdens infrastruktur

  • William har ordnat en ny brunn till gården, där bland annat akvaponianläggningen kommer att ta sitt vatten. Rördragningen igenom ladugården är gjord med eldragning. 
  • Han har flyttat ut den gamla mjölktanken ur lokalen och också gjort elkabelsanering i lokalen. 
  • Dessutom hjälpte William oss med schaktning runt platsen för sumptanksbyggnaden. 

Systemstudien

Under December hann Maria träffa Johannas Stadsodlingars praktikant Jacob, innan han reste tillbaka till England. Jacob har arbetat med en livscykelanalys för akvaponi-odlingarna. Han förklarade sitt tillvägagångssätt, och sina avgränsningar och resultat. Hans arbete blir en bra startpunkt för den större och mer fördjupade systemstudien som Ecoloop kommer arbeta med i projektet. Ecoloop har också kommit överens med Thomas om att försöka rekrytera två exjobbare som ska hjälpa till med systemstudien. Två bra kandidater har tillfrågats om exjobben, en av dessa har en del kunskap och mycket intresse för digitaliseringsfrågor och den andra kandidaten har volontärjobbat i en akvaponi-odling på Hawaii. De har ställt sig positiva till att göra exjobb i projektet och vi väntar definitiva svar från dem innan jul. Sammanfattningsvis kan man säga att vi har bäddat för en rivstart med systemstudie-arbetet i januari.

Distributed ledger/blockchain

Gabriel har gjorde en liten inventering av de flesta företag i rutan “BESLUTSSTÖD” på AGFOs företagskarta: https://agfo.se/app/uploads/2018/09/agfo_foretagskartan_svensk_agtech_foodtech_sep_2018.pdf

Vi kommer att lägg upp inventeringen i lämpligt format på webbsajten lite senare. Dessutom har Concinnity undersökt olika blockchain/distributed ledger system, med fokus på Hyperledger och Corda R3. 

Kommunikation

Thomas åkte och besökte ICA Maxi i Barkarby och ICA Kvantum i Upplands Väsby och pratade med grönsaksansvariga där om att vi vann projektet. I januari kommer Ecoloop att börja planera intervjuer för systemstudien.

Administration

Projektavtal har upprättats och nästan alla har skrivit på och fått första pengarna utbetalda.

Sammanfattande tycker jag att det inte är illa från en stående start. Vi på Johannas Stadsodlingar önskar er alla en riktigt God Jul!

Thomas@Johannas