ניו-טק מגזין | ספטמבר 2024 | המהדורה הדיגיטלית

מאירים את הדרך לביטחון תזונתי וחקלאות יעילה אנרגטית

יואש לברון, לידור שער-משה, ולירן קציר, הטכניון- מכון טכנולוגי לישראל »

10 שימוש בפולסים בתדר גבוה במיוחד, פי לפחות מפתרונות הקיימים היום. כדי לעשות זאת נצטרך לתכנן מעגלי אלקטרוניקת הספק יעילים וזולים, המותאמים לשימוש זה, ולבחון כיצד הצמחים מגיבים לכך." אחד הסטודנטים שעובד על המחקר - ולדימיר ז'וק, מתמקד בתכנון המעגלים האנלוגיים הנדרשים, וגם מבצע את הניסויים בפועל. אחת ממטרות המחקר שלו היא למצוא את הפרמטרים האופטימליים עבור התאורה - Duty ספקטרום, תדרים וזמן מחזור פעולה ( ) - המספקים את צריכת האנרגיה cycle הנמוכה ביותר, תוך שמירה על איכות היבול. יש כבר תוצאות בשטח – החוקרים הצליחו להוריד את מחיר ייצור המעגלים בפקטור (!), וניסויים ראשונים הראו פוטנציאל 20 של 50% גידול חסה ועגבניות עם חיסכון כ בצריכת החשמל. מטרת המחקר היא לשפר .20% זאת עוד, ולהגיע לצריכת אנרגיה של כ החוקרים משערים שניתן לעשות זאת על ידי תכנון מעגלים יעילים יותר והתנסות עם פרמטרים שונים של הגידול. החוקרים בודקים גם שני כיוונים נוספים: הראשון הוא שימוש באלגוריתמים לומדים כדי למצוא את הפרמטרים שעבורם הצמחים גדלים בצורה מיטבית, והשני הוא שימוש בכלים

ומערכות קירור, מתקנים של חקלאות אנכית צורכים הספק משמעותי, בטווח של עשרות מגה-וואטים, מה שמייקר מאוד את הפתרון, ולמעשה מהווה מכשול מרכזי לפריצה של טכנולוגיה זו. הפתרון שמציעים החוקרים מבוסס על ייעול תהליך הפוטוסינתזה, על ידי הארה מלאכותית שאינה רציפה אלא מתרחשת במחזורי פעולה קצרים. פוטוסינטזה הוא תהליך ביוכימי אשר הופך פחמן דו-חמצני לסוכרים בעזרת אנרגיית האור. תהליך זה אינו מתרחש בצורה רציפה אלא במחזורים של מספר ננו-שניות, כך שחלק גדול מהפוטונים המגיעים לצמח לא מנוצלים בצורה אופטימלית בתהליך הפוטוסינתזה, אלא מתבזבזים בדרכים שונות, כגון חום או משום כך, תאורה של הצמחים פלורסנציה. בפולסים קצרים עשויה לחסוך אנרגיה רבה ולהביא לחסכון משמעותי בחשמל המושקע . זהו העקרון המדעי שעליו בהארה ובקירור מושתת מחקר זה. פרופ' לברון מוסיף : "המטרה שלנו היא לחסוך אנרגיה בחממות גדולות של חקלאות אנכית, כדי לאפשר ייצור מזון בקנה מידה תעשייתי באמצעות טכנולוגיה זו. אנו מקווים להשיג זאת באמצעות תאורה יעילה יותר, אשר עושה

ביטחון תזונתי הוא אתגר עולמי בשל הגידול באוכלוסייה ושינויי האקלים. אחד הפתרונות המתפתחים בתחום זה הוא "חקלאות ורטיקלית", שיטת גידול אנכית של צמחי מאכל בחדרי גידול מבוקרים, על גבי מצע מנותק. חקלאות זו יתרונות רבים על פני ל המתחרה האופקית המסורתית. היתרון החשוב ביותר הוא ניצול יעיל של המרחב, מכיוון שכמות גדולה של מזון מיוצרת בתא שטח קטן. כמו כן, סביבת הגידול המבוקרת מאפשרת ייצור מזון במהלך כל השנה, ללא תלות בתנאים חיצוניים, בצריכת מים פחותה, תוך שימוש מינימלי בקוטלי עשבים וחרקים ובזיהום אוויר מופחת. חוקרים וחוקרות בקבוצת המחקר של פרופ' חבר יואש לברון מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים בטכניון, בשיתוף עם ד"ר לידור שער-משה מאוניברסיטת חיפה וד"ר אור שפירא ממו"פ צפון, עובדים על מחקר שמטרתו לפתור בעיה מרכזית בתחום צריכת האנרגיה החקלאות האנכית – . בשל הצורך בתאורה מלאכותית הגבוהה

New-Tech Magazine l 34