Agro Fossil Free - En beslutningsstøtteramme for design og drift af bæredygtige by landbrugssystemer

General beskrivelse

Den stigende befolkning og den fortsatte urbanisering gør fødevaresikkerhed fremtrædende i bæredygtig udvikling. Det er vigtigt at udvikle økonomiske og ressourceeffektive landbrugsløsninger for at imødekomme fødevareefterspørgslen. Vedvarende energi og udnyttelse af affald kan give fordele for at opbygge bæredygtige fødevareproduktionssystemer og lette cirkulær økonomi. Dette arbejde har til formål at udvikle en beslutningsstøtteramme for interessenterne til kvantitativt at vurdere og optimere deres urbane landbrugssystemer til effektiv investering og drift. Den foreslåede ramme er baseret på en holistisk systemmodel, der tager højde for energi- og materialeforbruget i grøntsagsproduktionsprocesser og den økonomiske og miljømæssige ydeevne af bylandbrugssystemer. I den multidimensionelle vurderingsmodel blev nettonutidsværdien og CO2-emission fra vugge til grav, vandforbrug og jordbeslaglæggelse af forskellige konfigurationer af bylandbrugssystemer vurderet. I en videreudvikling blev vurderingsmodellen indlejret i en optimeringsramme for at identificere det optimale systemdesign og drift. Den optimale afgrødeblanding og de tilsvarende dyrkningssætpunkter (såsom temperatur, fugtighed, irradians, belysningstid og CO2-koncentration) for landbrugsmodulerne blev bestemt via optimering. For at demonstrere den foreslåede ramme blev der udført et casestudie om design og drift af en vertikal farm i Singapore. Casestudiet undersøgte alternative landbrugssystemer med glasindkapslet vs vinduesfrit strukturelt design, net vs solcelleenergi (PV) energiforsyning og traditionel kemisk gødning vs madaffaldskompostgødskning. Resultaterne viste, at plantefabriks landbrugssystemer integreret med solceller og ølrester-afledt gødning kunne være en lovende og bæredygtig landbrugsløsning for Singapore som er en tropisk megaby.