Farmen – framtidens odlingslabb på MDU

I Farmen har vi en hydroponisk odling. Det är en innovativ metod där växter odlas utan jord och istället får sina näringsämnen direkt från en vattenlösning. Växternas rötter placeras i vatten eller en inert (det vill säga statisk eller inaktiv) växtbädd, som till exempel mineralull, och näringsämnen tillförs via en exakt balanserad lösning.

Genom att optimera tillgången till vatten, näring och syre växer växterna snabbare och mer effektivt än i ett traditionellt jordbruk. Denna metod minskar vattenförbrukningen avsevärt, eftersom vattnet återcirkuleras. Vi kontrollerar odlingsmiljön och behöver därför inte använda bekämpningsmedel. Hydroponisk odling är en smart och hållbar lösning för att odla mat på små ytor, exempelvis i städer eller klimat där jordbruk annars skulle vara svårt.

I Farmen har vi också en aeroponisk odling. Det är en odlingsmetod där växternas rötter hänger fritt i luften och regelbundet sprayas med en fin dimma av vatten och näringslösning. Till skillnad från en hydroponi, där rötterna är nedsänkta i vatten eller stöds av ett medium, får rötterna här optimal tillgång till både syre och näring, vilket skapar en idealisk miljö för snabb och stark tillväxt. Den fina dimman används effektivt, vilket minimerar vatten- och näringsförbrukning.

En aeroponisk odling kräver avancerad teknik för att kontrollera och leverera sprayningarna, men gör det möjligt att odla växter med en hög avkastning på en liten yta. Det är en särskilt hållbar och innovativ lösning för framtidens matproduktion, i synnerhet i områden med begränsade resurser.

En spännande och viktig forskning vi jobbar med i Farmen är utveckling av avancerade sensorer och digitala verktyg för att förbättra vatten- och luftkvalitetsmätningar. Vi använder bland annat elektroniska näsor för att analysera viktiga parametrar som bakterienivåer, växthusgaser och flyktiga organiska föreningar.

Resultaten hjälper oss att skapa mer effektiva odlingsmiljöer, identifiera oönskade ämnen samt att minska resursförbrukningen. Data analyseras med hjälp av artificiell intelligens för att identifiera de bästa sensorerna och minska kostnaderna. Ett särskilt fokus ligger på att skapa en lättanvänd digital plattform där all data samlas in och analyseras i realtid. Genom att kombinera avancerad teknik med smart datadriven tar vi viktiga steg mot framtidens hållbara odlingssystem.

Tillsammans med Mittuniversitetet utvecklar vi nya metoder för att övervaka och förbättra vattenkvaliteten i olika delar av vattnets kretslopp. Genom att kombinera avancerad teknik som multispektrala kameror, elektroniska näsor och fysikalisk-kemiska sensorer med traditionella vattenprovtagningar kan vi skapa en helhetsbild av vattnets kvalitet och möjligheter till återanvändning. Målet är att rena vatten tillräckligt för att kunna användas i livsmedelsproduktion och samtidigt minska påverkan på miljön.

En viktig del av arbetet är att designa övervakningsstationer som kan samla in data från vattenkällor och analysera den i realtid. Experiment pågår också med växter som naturliga vattenrenare (fytofiltrering), där studenter och forskare tillsammans testar hur väl dessa metoder fungerar med renat avloppsvatten. För att säkerställa att teknikerna är effektiva utvecklas även en digital pipeline som kan bearbeta bilder och data från experimenten, exempelvis för att analysera vattenfärg och reflektioner för att spåra föroreningar.

Vi försöker utveckla nya sätt att använda renat vatten i industriella och jordbruksrelaterade processer. Tillsammans lägger dessa insatser grunden för en mer cirkulär och hållbar vattenanvändning, med potential att minska vattenförbrukning och samtidigt förbättra vattenkvaliteten för både natur och människa.

Vi försöker hitta innovativa sätt att återvinna näringsämnen och energi från avfall för att skapa mer hållbara odlingssystem. Denna del av forskningen fokuserar bland annat på att utvinna viktiga ämnen som till exempel fosfor och kväve ur avloppsslam och biogasrester. Vi använder en process som kallas pyrolys för att omvandla avloppsslam och avfall till en stabil form som kallas biokol.

I framtiden hoppas vi kunna använda biokol som ett miljövänligt alternativ till traditionella odlingsmaterial i våra odlingssystem. Idag använder vi mineralull, som är praktiskt eftersom det är ett inert material, men är inte särskilt miljövänligt.

I vår odling har vi installerat en innovativ koldioxidinfångare från Direct Carbon. Denna anläggning fångar effektivt in koldioxid (CO₂) direkt från utomhusluften. Denna teknik, kallad Direct Air Capture (DAC), använder avancerade filter och fläktar för att ackumulera CO₂ från luften. Den insamlade koldioxiden leds sedan in i våra odlingsutrymmen, där den används för att berika luften och främja växternas fotosyntes. Genom att öka CO₂-nivåerna kan vi förbättra växternas tillväxt och produktivitet, vilket resulterar i högre avkastning och friskare grödor.

Denna metod minskar också mängden CO₂ i atmosfären, vilket gör vår odling mer hållbar och miljövänlig. Genom att återanvända koldioxid på detta sätt bidrar vi till en cirkulär ekonomi och tar ett steg mot en grönare framtid.

Rymdjordbruk är en spännande och hållbar lösning som hämtar inspiration från de resurssnåla systemen utvecklade för rymduppdrag. Tanken är enkel men genial: att skapa en sluten cirkel där allt – vatten, näringsämnen och energi – återvinns och används om och om igen, utan något som går till spillo. Med hjälp av avancerad teknik som artificiell intelligens och digitala tvillingar kan odlingen övervakas och justeras i realtid för att bli så effektiv som möjligt.

Visionen är att denna teknik inte bara ska revolutionera jordbruket här på jorden utan också göra det möjligt att odla mat på framtidens rymdresor. Det handlar inte bara om att odla grödor utan också om att lära oss hur vi kan leva hållbart i miljöer med begränsade resurser – en kunskap som är lika viktig för vår planet som för mänsklighetens utforskning av rymden.