Jakie korzyści płyną z wykorzystania w szklarniach CO2

Europejskie rolnictwo stoi przed wyzwaniami natury gospodarczej i środowiskowej, natomiast częścią rozwiązania może być zwiększenie produkcji roślin poprzez podniesienie stężeń CO2. Dotychczasowe działania, choć okazały się obiecujące, nie przezwyciężyły dotąd wysokich kosztów związanych z takimi metodami uprawy.

Celem wspieranego ze środków UE projektu CARBGROWTH (Maximisation of greenhouse horticulture production with low quality irrigation waters) było opracowanie systemu wtryskiwania CO2 do szklarni. Koncepcja ta miała na celu zwiększenie produkcji o 25%, bez przekraczania wstępnie oszacowanych kosztów. Konsorcjum przystąpiło do realizacji sześciu założeń, w tym określenia optymalnych warunków wzrostu pod względem stężeń gazu i stopnia zasolenia. Inne cele obejmowały zbudowanie systemów wymiany i odzyskiwania gazu, a także modeli wewnętrznej cyrkulacji CO2. Ostatecznym celem projektu było wyprodukowanie nowych produktów rolnych pozostających w zgodzie z przepisami UE.

Doświadczenia pokazały, że zwiększenie stężeń CO2 w środowisku szklarniowym poprawiło produktywność słodkiej papryki zarówno w warunkach stresu, takich jak zasolenie i susza. A jednak rezultaty były zależne od podłoża. Zademonstrowano wykonalność metody polegającej na połączeniu wody niskiej jakości i CO2, choć zwiększenie warunków stresu nie osłabiło wzrostu. Pomidory również reagowały dobrze na podniesienie stężenia CO2, jednak w ich przypadku warunki ciężkiego stresu mogły ograniczyć potencjał rośliny.

Zespół przeprowadził modelowanie konwekcji i innych przepływów CO2 w szklarniach. Dzięki temu z dużą dokładnością oszacowano rozprowadzenie CO2 w różnych warunkach środowiskowych.

Wyniki doświadczeń z udziałem słodkiej papryki pokazały zwiększenie wzrostu o 52,7% przy stężeniach CO2 na poziomie 400 ppm oraz o 38,17% przy 800 ppm. Podczas produkcji roślin podlewanych słoną wodą odnotowano jeszcze większy wzrost, o odpowiednio 61,7% i 59,2%, w zależności od dwóch poziomów stężenia CO2.

W projekcie CARBGROWTH z powodzeniem stworzono także trzy urządzenia: solarny fotoreaktor wody, zespół obróbki gazu i system recyrkulacji kultury wodnej. Testy dowiodły, że scalenie obu tych systemów pozwoli uzyskiwać i dostarczać składniki odżywcze niezbędne do uprawy rolnej w typowych szklarniach połączonych ze stawami rybnymi. Zintegrowany system uzyskał zatem potwierdzenie słuszności koncepcji. Kolejnym krokiem jest wprowadzenie do produkcji przemysłowej.

Szacuje się, że początkowy wzrost rynku wyniesie około 4% rocznie, a ostateczny udział systemu w rynku uprawy szklarniowej w Europie może sięgnąć aż 20%.

Zgodnie z oczekiwaniami systemy CARBGROWTH zwiększą zdolność produkcyjną europejskich upraw szklarniowych. Taki rezultat oznacza dla europejskich rolników zwiększenie zysków i konkurencyjności.