Ajankohtaista

Kasteluveteen tuotettu lisähappi ja nanokuplat vähentävät kasvihuoneiden energiakulutusta

Kasteluveden happipitoisuus

Happi ylläpitää hyödyllisille mikrobeille suotuisia elinoloja ja tukee kasvien kasvua. Mikäli happea ei ole riittävästi tarjolla, alkaa sadon määrä ja laatu heiketä, taudinaiheuttajat lisääntyä ja kasvit sairastua.

Kasteluveden happipitoisuuteen kiinnitetään tällä hetkellä aivan liian vähän huomiota. Erityisesti lämpimässä vedessä veden happipitoisuus laskee nopeasti kriittisen alhaiseksi (< 4 mg/l). Sekä laboratorio-, että case-tutkimuksissa kasteluveden happipitoisuus on osoittautunut olevan kriittinen tekijä kasvien terveen kasvun edistämisessä, kasvunopeuden parantamisessa, taudinaiheuttajien kasvun ehkäisemisessä ja satohävikin vähentämisessä.1,2,3

Olemassa olevat menetelmät veden happipitoisuuden lisäämiseksi ovat jokseenkin energiatehottomia. Veden hapettaminen esimerkiksi puhaltamalla veteen ilmaa, hukkaa kompressorin tehosta jo 79 %, kun ilmassa on vain 21 % happea. Lisäksi liuenneella hapella saavutettu saturaatio on hetkellinen tila, ja vesi stabiloituu lopulta aina 100 % happipitoisuuteen, kun ylimääräinen happi haihtuu vedestä pois. Nanokuplien avulla veden kokonaishappipitoisuus saadaan stabiloitua jopa yli 300 %:iin ja haihtumisen kautta tuleva happihäviö minimoituu.

Veden happimäärän lisääminen nanokuplien avulla

Viime vuosina kiihkeän tutkimuksen aiheeksi ovat nousseet nanokuplat, jotka ovat tuoneet ratkaisun veden hapenvarastointikyvyn nostamiseen.4 Nanokuplat ovat mikroskooppisen pieniä, alle 200 nanometrin kaasukuplia, jotka pidättävät vedessä moninkertaisia määriä happea, jolloin happivarastot eivät pääse niin helposti hupenemaan lämpimämmässäkään vedessä.

Nanokuplilla itsellään on myös ominaisuuksia, joista on hyötyä kasvihuoneympäristössä. Nanokuplat irrottavat putkistojen seinämiltä biofilmejä ja ehkäisevät niiden muodostumista. Ne hakeutuvat kiintoaineiden pinnalle ja pystyvät kuljettamaan pinnallaan nanomateriaaleja, minkä vuoksi ravinteet saavuttavat kasvien juuret täsmällisemmin. Lisäksi nanokuplien puhjetessa muodostuu pieniä määriä reaktiivisia happiyhdisteitä, jotka osaltaan rajoittavat haitallisten mikrobien kasvua.

Happinanokuplien lisäämisellä veteen on havaittu olevan kasvin kasvua tehostavia vaikutuksia. Juuret kehittyvät suuremmiksi, lannoitteiden vastaanotto tehostuu ja koko kasvi kasvaa nopeammin ja tuottaa satoa rajoituksetta. Aiheesta on käynnissä myös Suomalainen tutkimushanke, jonka vetovastuussa toimii SAMK:n tutkimuskeskus Wander.5

Tomaatteja kasvamassa eri kypsyysvaiheissa.

Nanohapen lisäämisen vaikutus energiankulutukseen

EOD Oy:n Nanoboost laite keskittyy kasteluveden energiatehokkaseen hapettamiseen. Veteen stabiloidaan happea niin, että noin 130 happilitran varastoiminen veteen kuluttaa Nanoboost -laitteen avulla max 1 kW energiaa. Tämä happimäärä riittää esimerkiksi noin 12,5 vesikuution hapettamiseen, mikäli veteen liuenneen hapen lähtöpitoisuus on 5 mg/l ja tavoitepitoisuus 20 mg/l.

Laitteen hyödyntäminen kasteluveden hapettamisessa tuo siis minimaalisen lisän energian kokonaiskulutukseen. Vastaavasti energian kulutus kasvatettua yksikköä kohden vähenee merkittävästi, kun kasvien kasvu nopeutuu, tuottavuus paranee ja kasvitautien aiheuttama satohävikki vähenee. Runsaampi ja terveempi sato saadaan samalta pinta-alalta, samoilla vesi-, lämmitys-, valo- ja lannoiteresursseilla.

Nanohapen lisäämisen vaikutus ympäristöön

Happinanokuplien saattaminen kasville kasteluveden välityksellä vähentää kasvitautipainetta, sillä kasvipatogeeneille (esim. pythium, phytophora, fusarium, ym.) suotuisa vähähappinen elintila vähenee. Tällä on positiivisia vaikutuksia mm. ympäristölle, työntekijöille ja kasvatusympäristön toimintavarmuudelle.

  • Kasvinsuojeluaineiden tarve ja kulutus vähenee
    • Positiivinen ympäristövaikutus
      • Kasvinsuojeluaineita päätyy ympäristöön vähemmän
      • Kasvinsuojeluaineiden valmistuksesta, pakkauksesta, varastoinnista, ja kuljetuksista aiheutuvat päästöt vähenevät
    • Positiivinen vaikutus terveysturvallisuuteen
      • Kasvihuoneiden työntekijät eivät altistu kasvinsuojeluaineille
      • Kuluttajat eivät altistu kasvinsuojeluainejäämille
  • Kasteluveden kierrättämisen riskit vähenevät (esim. kontaminaatio taimesta toiseen veden välityksellä, mikrobien rikastuminen kastelujärjestelmiin ja kasvualustaan)
  • Kasvin vastustuskyky muita stressitekijöitä kohtaan paranee, kun tautipaine vähenee

Kirjoittaja DI Henna Niskakoski, EOD

Lähdeviitteet

1 Cultivate attractive lettuce with no more tipburn, Acniti case-tutkimus, 2017, https://www.acniti.com/blog/cultivate-attractive-lettuce-with-no-more-tipburn/

2 The role of nanobubbles in lettuce growth in New Zealand, Acniti case-tutkimus, 2023, https://www.acniti.com/blog/the-role-of-nanobubbles-in-lettuce-growth-test-results-in-new-zealand/

3 Oxygen stress reduces zoospore survival of Phytophthora species in a simulated aquatic system, P. Kong ja C. Hong, 2014, https://bmcmicrobiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2180-14-124

4 Metastable Nanobubbles, T. Vehmas ja L. Makkonen, 2021, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.0c05384

5 Nanohappivettä kokeillaan kasvihuoneviljelyssä, Kehittyvä elintarvike, SAMK Wander Minna Sundelin, 9.6.2022, https://kehittyvaelintarvike.fi/artikkelit/teemajutut/tuotanto-kunnossapito/nanohappivetta-kokeillaan-kasvihuoneviljelyssa/

Nanohappivesi lisännyt mansikoiden tuottavuutta 15 % 

Nonre Oy:n marjatilalla on testattu viime kesästä lähtien mansikoiden kasteluvedessä nanohappiteknologiaa, jonka hyötyjä tutkitaan EOD Oy:n ja SAMKin Tutkimuskeskus WANDERin NABLE-hankkeessa. EOD Oy:n Nanoboost-laite tuottaa kasteluveteen happea ja nanokokoluokan kaasukuplia. Ensimmäiset tulokset osoittavat, että nanohappivedellä kastelu tuotti 15 prosenttia suuremman sadon normaalilla vedellä kasteltuun satoon verrattuna.  

Mansikoiden syöntikypsiä marjoja.

Jo kesällä oli havaittavissa mansikoiden vahvempi kasvu ja aiempaa terveemmät taimet, kertoo Nonre Oy:n toimitusjohtaja Erno Mikkola. Tulevalta kasvukaudelta odotamme vielä suurempaa sadon kasvua, koska tänä vuonna pystymme hyödyntämään teknologiaa heti taimien istutusvaiheesta alkaen, toteaa Erno Mikkola.

Mukana tutkimuksessa on myös Agrifutura, joka testaa nanohappivettä tomaatteihin, sekä Robbes Lilla Trädgård, jonka tilalla Nanoboostia testataan salaatteihin ja ituihin. Tiloilla seurataan kasvien kasvua ja hyvinvointia, kuten kasvunopeutta, tuottavuutta ja terveyttä sekä makua. 

Laajempia tuloksia nanohappiveden vaikutuksista odotetaan ensi kesän aikana, jolloin teknologiaa on päästy testaamaan heti satokauden alusta lähtien. 

Lue myös Puutarhasanomien artikkeli aiheesta täältä.

Hortidailyn artikkeli Nanoboostin tuottaman kasteluveden vaikutuksesta kasviterveyteen

Hortidailyn kirjoittamassa artikkelissa kerrotaan EOD:n Nanoboost laitteesta seuraavaa ”Erilaisten ympäristöolosuhteiden vuoksi kasteluveden happipitoisuus voi pudota kriittisen alhaiselle tasolle, mikä on haaste kasvien terveelle kasvulle. EOD:n Nanoboost™ happi-nanokuplageneraattori lisää ja stabiloi happea kasteluveteen.” Hortidaily.com on kansainvälisen puutarhateollisuuden kohtaamispaikka verkossa, joka tarjoaa mielenkiintoisia uutisia ympäri maailmaa. Lue artikkeli kokonaisuudessa englanniksi täältä Hortidailyn sivulta: Increasing the oxygen levels in irrigation water for a healthier growth (hortidaily.com)

Hortidailyn logo.

Terveisiä IPM ESSEN 2023 messuilta

Maailman johtavat puutarhanalan IPM ESSEN messut pidettiin pitkän tauon jälkeen 24.-27.1.2023 Essenissä Saksassa. Näytteilleasettajia oli 1.330 yritystä 46 maasta ja messukävijoitä yli 40.000 yli 100 maasta. Tunnelma messuilla oli mahtava ja niin messukävijöistä kuin näytteilleasettajistakin huokui ilo kun pitkästä aikaa päästiin tapaamaan kasvotusten. Osastollamme kävi innostunut kuhina kun sekä uusia että vanhoja asiakkaita ja yhteistyökumppaneita kävi tutustumassa messuilla näytillä olleeseen Nanoboost laitteeseemme. Kiitos kaikille osastollamme piipahtaneelle ja nähdään Essenissä jälleen ensivuonna kun 40. IPM ESSEN messut ovat 23.-26.1.2024!

Nanoboost laite EOD:n messuosastolla pinkillä matolla IPM Essenin messuilla.
Nanoboost laite messuosastolla valmiina odottamassa vierailijoita.
EOD:n toimitusjohtaja Timo Kantola seisoo Nanoboost laitteen vieressä EOD:n messuosastolla IPM Essenin messuilla.
EOD:n toimitusjohtaja Timo Kantola ja Nanoboost laite EOD:n messuosastolla.

Tervetuloa IPM ESSEN 2023 messuille 24.-27.1.2023!

IPM ESSEN on maailman johtava puutarhaviljelyn messutapahtuma. Näytteilleasettajat ympäri maailman esittelevät innovatiivisia tuotteita ja palveluita mm. kasvihuone- ja puutarhatuotannon sekä kukkaviljelyn aloilta, ilmastonmuutoksen ja kestävän kehityksen ollessa messujen keskeisiä teemoja.

Messutunnelmaa aiemmilta messuilta.

EOD on mukana IPM ESSEN messuilla 24.-27.1.2023 yhdessä jälleenmyyjämme Hatec Baltic OÜ:n kanssa. Löydät meidät innovaatiokeskuksesta hallista 4 osastolta 4A38. Mukanamme messuilla on EOD:n Nanoboost kone. Jos et ole vielä ehtinyt siihen tutustumaan, nyt siihen on hieno mahdollisuus!

Kartta messualueesta.

Norbertstraße 2, 45131 Essen, Saksa

Messujen logo.

NABLE-hankkeessa tutkitaan nanohappivettä

EOD Europe on Satakunnan ammattikorkeakoulun tutkimuskeskus WANDERin, Agrifutura Tomaatit Oy:n, Nonre Oy:n ja Robbes Lilla Trägård Ab:n kanssa aloittanut vuonna 2022 kolme vuotta kestävän NABLE-tutkimushankkeen. Hankkeessa kehitetään ja tutkitaan teknologiaa, jolla tuotetaan nanohappivettä kasvien kasteluvedeksi. Hankkeessa tutkitaan myös nanohappiveden vaikutusta kasvien ja marjojen kasvunopeuteen, kokonaiskasvuun ja makuun.

NABLE-hankkeessa kasteluveteen tuotetaan EOD Europen kehittämällä Nanoboost-laitteella nanokokoluokan happikuplia, jolloin saadaan kasvien ja marjojen hyvinvointia lisäävää nanohappivettä. Nanokokoluokan kuplat ovat makrokokoluokan kupliin verrattuna hyvin erilaisia, muun muassa pitkän elinajan, negatiivisen pintavarauksen ja sisäisen paineen osalta. Kesän aikana laitteet on asennettu kolmeen hankkeessa mukana olevaan kasvihuoneeseen ja tuloksista raportoidaan hankkeen aikana eri sidosryhmille.

Lue lisää NABLE-tutkimushankkeesta Hämeenraitin blogista, NABLE-henkkeessa nanohappivedellä lisätään kasvihuoneiden tuottavuutta ja kannattavuutta.

Kasvatustunnelissa mansikoita, joita on kasvatukessa on käytetty nanohappivettä.
Nonre Oy:n mansikoita on kasvatettu nanohappivedellä
Maaseuturahaston logo.

EOD Europe mukaan EIT Food Accelerator Network -ohjelmaan

EOD Europe on yksi valituista eurooppalaisista startup-yrityksistä EIT Food Accelerator Network neljän kuukauden ohjelmaan (EIT FAN Helsinki Cohort). Ohjelman tavoitteena on nopeuttaa tutkimus- ja teknologialähtöisten startup-yritysten menestystä globaalin ruokaketjun haasteiden ratkaisemisessa.

Lähdemme innolla yhteistyöhön EIT FAN Cohort -tiimin ja muiden startup-yritysten kanssa upean ohjelman puitteissa heinäkuusta lokakuuhun 2022!

EIT Foodin todistus EOD Europen osallistumisesta ohjelmaan.