سامانه کنترل فازی کشت دوار با تامین انرژی تجدیدپذیر هیبریدی طراحی و ساخته شد - مجله بابلسر

جهت دریافت مشاوره خدمات طراحی کاتالوگ از بهترین و مجربترین طراحان کشور همراه ما باشید.

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، محققان دانشگاه تهران با پشتیبانی صندوق حمایت از پژوهشگران و فناوران معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری این طرح پژوهشی را انجام دادند تا طراحی سامانه کشت دوار مبتنی بر روش هیدروپونیک را توسعه دهند.

فراوری مستمر محصولات غذایی همیشه یکی از مسائل مورد توجه است. این امر مستلزم شرایط مناسب کشت در طول سال و وجود زمین­های مستعد کشاورزی و توسعه نهاده­های کشاورزی و نیروی انسانی است. کشور ما به دلیل شرایط اقلیمی و نیز محدودیت هایی مانند منابع آبی، سایر نهاده ها و کاهش خاک های مطلوب کشاورزی احتیاجمند ایجاد تغییر در ساختار نظام کشت است.

ایران به لحاظ اقلیمی بسیار متنوع است. این خصوصیت توانایی کشت گیاهان را افزایش داده است. به گونه ای که امکان کشت محصولات درهر فصلی از سال، اما در مکان های متفاوت در کشور، امری عملی و ممکن است. البته در بعضی از اقلیم ها مثل مناطق سردسیری در شمال غربی و مناطق گرمسیری در جنوب کشورمان شرایط برای کشت مستمر در طول سال چندان مناسب نیست.

یک راه چاره برای جبران این مسئله حمل و نقل و ذخیره محصولات یا حتی واردات آن است که این امر کاهش کیفیت در هنگام مصرف و نیز افزایش قیمت به دلیل هزینه های نگهداری، حمل و نقل، واسطه گری یا واردات را در پی دارد. اما راه چاره دیگر ایجاد شرایط کشت در محل است.

برای این کار ضروری است محیط های کنترل شده دمایی و اقلیمی (مثل گلخانه ها) تدارک دیده شوند. کشت در گلخانه دارای مزایایی از قبیل: فراوری محصول با کیفیت و کمیت بالاتر، افزایش سطح زیر کشت، کنترل محیط کشت و آفات و بیماری ها، حذف هزینه نگهداری، حمل و نقل و واسطه گری محصولات و کاهش مصرف آب و سایر نهاده های کشاورزی است.

بنابراین، با توجه به افزایش جمعیت و عدم امکان افزایش سطح زیر کشت و نیز شرایط بحرانی منابع آب، دستیابی به محصول بیشتر و با کیفیت بالا تنها به وسیله افزایش عملکرد در واحد سطح و استفاده از سیستم های کشت فشرده (مثل گلخانه ها و کشت هیدروپونیک) مقدور است.

حسین موسی زاده مجری این طرح پژوهشی گفت: سامانه کشت دوار که در داخل کشور طرحی نوآورانه به حساب می آید از یک استوانه­ دوار تشکیل شده­است به طوری که گیاهان در محیط کشت و در محفظه هایی واقع می شوند. این محفظه ها در رویه استوانه به موازات و رو به منبع نوری قرار می گیرند. دوران استوانه­ کشت به صورت 360 درجه و پیوسته و با سرعت کم است و در حین دوران، واحد ها به نوبت از منبع محلول غذایی تعبیه شده در زیر استوانه تغذیه می شوند. نتیجه این ساختار استفاده بیشینه از نور، آب و مواد مغذی گیاه است.

وی ادامه داد: همچنین با بهره­گیری از پنل های خورشیدی و تأمین و ذخیره­سازی این انرژی کوشش شده است تا بخش زیادی از انرژی مورد احتیاج واحد های مختلف سامانه از جمله دوران استوانه کشت و نور مصنوعی تأمین گردد. در این صورت در فرآیندی کنترل شده با بهره گیری از برآورد های تبخیر- تعرق گیاه در محیط کشت به یاری منطق فازی، و به دنبال آن محاسبه احتیاج آبی در هر مرحله رشدی، چرخه کودآبیاری به طور اتوماتیک کنترل می گردد.

به گفته موسی زاده، از سویی با پایش محلول غذایی، به لحاظ کیفی و کمی حفظ شرایط مناسب رشد محصول نیز کنترل می گردد. از سویی این سامانه با دارا بودن امکان کشت انواع مختلف گیاهان و سبزیجات در محیط بسته و کنترل شده، مزایایی را برای کشت هیدروپونیک اضافه دارد که می توان به افزایش بیشتر تراکم در واحد سطح به سبب امکان افزودن استوانه­های دوار متعدد به صورت روی هم در یک مساحت کم، افزایش بازده دریافت نور به سبب کاهش تعداد منابع تأمین نور و دریافت یکسان نور از سوی تمامی نشاها، عدم احتیاج به تجهیزات متداول آبیاری مثل لوله­کشی و استفاده از قطره چکان، کنترل عملکرد واحد ها و کاهش بیشتر مصرف آب و کاهش نیروی کارگری مورد احتیاج به وسیله سامانه کنترل مرکزی و کاهش انرژی فسیلی مورد احتیاج به سبب استفاده از پنل­های خورشیدی اشاره نمود.

سامانه کشت دوار، موضوع این طرح توانایی کشت چندین محصول کشاورزی را دارد آن هم با قابلیتی که به سبب افزایش چند برابری سطح زیر کشت در مساحت تخصیصی کم و حداقل مصرف آب فراوری ارتقا می یابد. پس می توان با بومی سازی و فراوری انبوه در داخل کشور و برطرف وابستگی به واردات، سبب افزایش انگیزه فراورینمایندگان برای فراوری بیشتر و با کیفیت محصولات کشاورزی شده و حرکت به سمت برطرف احتیاج های داخلی و حتی صادرات محصولات کشاورزی را تسریع کرد.

همچنین، از آنجا که این سامانه برای کشت در محیط بسته طراحی شده است و احتیاجی به خاک زراعی و عملیات کشاورزی متداول ندارد، می تواند در طرح های ساده تر به مردم شهر نشین عرضه شده تا با حداقل تخصص کشاورزی، بخشی از احتیاج های خود مثل سبزیجات و بعضی محصولات دیگر را فراوری نمایند.