Re: [新聞] 理科太太智障？農糧署轟她沒常識亂講已回收
看板Gossiping作者skyprayer (SkyBotany)時間5年前 (2019/01/23 23:40)推噓130(130推 0噓 14→)留言144則, 136人參與討論串12/14 (看更多)
還蠻意外推文會推到爆
還蠻多人對現代農業的一些技術有興趣
既然有興趣的人這麼多 有空就早點跟大家分享一下相關知識
(畢業後 身邊對這類議題有興趣的人越來越少...)
先從聽起來比較有趣 奇幻的植物工廠談起
(立體型 非高度自動化的平面溫室)
1.植物工廠最大的障礙 - 照明
植物工廠的概念當初有很多看似不錯的想法
像是複層種植可大幅節約土地所需面積
與戶外系統隔絕的生產系統能避免病源進入
降低氣候變化的不確定性
也能循環水資源 創造比傳統灌溉更省水的耕作方式
更方便的機械操作 自動化管理與收成
還可以就近在都市種植生產 降低食物運輸里程
但為何植物工廠的普及性沒預期的快?
真正投入下去會發現有一件根本的事 很多人低估它的難度
那就是植物需要的光照成本
在田間栽培或是溫室栽培 多數作物是平面種植
少數作物會在投影面上重疊種植 但大多也就重疊一次
再多下方光線不足 多數作物都會生長不好
(除了少數極耐陰的作物 另外蕈類不是植物 所以菇菇工廠可以空間重疊生產)
但植物工廠單位面積上 希望能靠堆疊大量的生產平面 來減少土地使用面積
重疊的作物之間就得靠人工光源補光
蔬菜對光線強度的需求其實比一般人想像中高
戶外光線的強度也比一般人估計的高
(因為人有瞳孔調節 所以憑感覺不是很準)
明亮的室內照明照度 通常1000 lux就很亮了 精密製圖或操作也只要1500lux
但冬季的中午晴天光照可達6~8萬lux 夏天可以到12萬lux
作物有一個指標叫作光飽和點
是指其他條件不變下 當照度到達這個值時 光合作用產量達到最高
即使照度再增加 光合作用效率也不會增加 (過高甚至有可能會降低)
即使是弱需光型的蔬菜 光飽和點也在2.5萬~4萬lux
想要蔬菜長的好 提高光照達到光合作用飽和點附近會很有幫助
光照不足 甚至可能光合作用產出低於呼吸的消耗 植物無法成長
在戶外或溫室 太陽不用錢
一但進入植物工廠 就得靠人工照明了
雖然在工廠 照明離植物很近 能增加照度
現在LED相對省電 而且也有新的照明光源能將光譜控制在葉綠素吸收峰值附近
但實際運作起來 電費還是十分驚人.........
另外多數國家並沒有像冰島或北歐有豐富的地熱或水力能產生多餘的綠能發電
增加植物工廠的耗電 等於增加碳排放
由其火力發電比重越高的國家 越是如此
這跟當初想像的環保植物工廠似乎有嚴重牴觸
雖然植物工廠可以設置在都會區 減少運輸的碳排
但真的精算後會發現 現代運輸的碳排其實不高
反而為了將農地重疊 增加架設的架子 承重的結構等基礎設施會產生不小碳排
更不要說如果人造光源的電源是大幅採用非再生能源或核能的情況
除非有更便宜低碳排的電源供給方案
不然光照能源就是目前植物工廠最大的罩門
(人工光源再怎麼進步 就算達到100%能源轉換 也只是省電 終究是要耗電的)
2.那植物工廠的商業模式怎麼能成功?
這有好幾種方式
其中一種是結合多種目標 創造不只是單獨生產蔬菜販售的效益
像是日本人力派遣公司砸重金在公司內部創造辦公室農場
創造了媒體曝光量 成為很多人討論的話題 公司在海外也因此提升形象和名氣
也因為媒體曝光量 形象 名氣對人力派遣公司的業務有極大的幫助
所以這些蔬果 稻米生產成本反而變成是件划算的事
較小型的植物工廠 也有跟餐飲或觀光結合 產生附加效益
但這些都是特例 如果不是創始留名的
新奇感帶來的效益會隨著加入者增加而快速降低
最後還是得回到作物生產面來看 (大概就崩盤了)
另外一種是走休閒 趣味型的
生展小型模組和套件 讓有興趣室內種菜的人可以購買
當種菜是一種娛樂 趣味 願意負擔的成本自然就可以比單純買菜來的高
(就像自己做木工 可能還是沒有買現成的家具便宜 但趣味和成就感比省的錢更值得)
最後不太健康的模式 是把這樣的技術過度誇大 好聽叫吸引創投
惡意就是不當吸金了........
3.即使耗電 植物工廠的技術並非完全沒用
因為能源的關係 如果只是為了食用生產而大規模發展植物工廠
在能源來源未有更好解決方案的情況下 可能會對環境產生大規模負面影響
但在某些特殊環境
戶外真的難以生產蔬菜 又有充足資金或能源的地區
植物工廠可能可以提供當地部分不易運輸的蔬果生產需求 (中東 北歐 太空?)
另外在科學研究上
植物工廠可以達到理想無干擾的作物研究環境 (可以控制田間無法控制的變因)
又能透過自動化方式採集數據 集中管理 不需大面積實驗田
科學發現的產出價值也較容易高於耗能和設備成本
小規模在家或辦公室的生產 如果能當作一種興趣 一些實驗 生活話題
其實也不用那麼計較耗能 只要繳的出電費就好~
---------
這部分是立體植物工廠模式的特殊點
自動化溫室或水耕又是另一個層面的生產模式
這部分也有些有趣的環節可以跟大家分享~
如果覺得這類文章有趣 幫忙給個推 比較有動力繼續寫 謝謝!
--
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