Torenhoog potentieel en dito kosten voor verticale graanteelt

Foto: Onder meer in het ruimtestation ISS experimenteren wetenschappers met indoor tarweteelt. (NASA)

Verticale landbouw, waarbij gewassen binnen in meerdere lagen boven elkaar worden geteeld, beperkt zich doorgaans tot kruiden en bepaalde hoogwaardige groente- en fruitsoorten. Maar wat als we dat ook voor graangewassen zouden doen? Die staan in voor een veel groter aandeel van het akkerland.

Op basis van experimenten met tarwe en groeimodellen besluiten Amerikaanse wetenschappers dat je in een artificieel verlichte installatie met tien verdiepingen jaarlijks 700 tot 1.900 ton graan per hectare zou kunnen produceren. Dat is honderden keren meer dan het wereldwijde gemiddelde van 3,2 ton per hectare.

In een kleinschalige proef slaagden onderzoekers erin om indoor omgerekend 14 ton per hectare te produceren op zeventig dagen. Herhaal je dat vijf keer, dan levert dat 70 ton op. Tien lagen boven elkaar produceren 700 ton. Door de belichting en de CO₂-concentratie verder te optimaliseren en bij ongelimiteerde aanvoer van voedingsstoffen kan de oogst nog oplopen tot bijna 2.000 ton.

Daar staat een hoge kost tegenover. Voor de infrastructuur, maar vooral voor de elektriciteit die nodig is voor de verlichting. De kosten liggen zo’n veertig keer hoger dan de inkomsten. Wek je die elektriciteit met zonnepanelen op, dan zou je voor een verticale boerderij van 1 hectare een zonnepark van zo’n 400 hectare nodig hebben, en zo de ruimtewinst tenietdoen.

‘Dit is een theoretisch interessante oefening die het potentieel van verticale landbouw verder verkent’, zegt Jan Eelco Jansma, die aan Wageningen Universiteit innovatieve landbouwsystemen onderzoekt. ‘Maar er is nog veel onderzoek nodig om inzicht te krijgen in hoe je productiviteit onder optimale omstandigheden opkrikt, en welke impact dat heeft op de samenstelling van het gewas.’

De wetenschappers verwachten dat hogere graanprijzen en betere technologie verticale graanteelt tegen 2050 aantrekkelijker zullen maken. Dan nog lijkt het onwaarschijnlijk dat het systeem zal concurreren met gangbare productie. ‘Wanneer klimaatverandering landbouw bemoeilijkt, kan een gegarandeerde oogst wel een troef zijn’, denkt onderzoeker Paul Gauthier (Princeton University). De wetenschappers verwachten toepassingen voornamelijk in streken zoals het Midden-Oosten, met een vijandig klimaat en een grote importafhankelijkheid.