Изследователският център OnePlanet изследва потенциала на технологията с фотонни чипове за измерване на азот. Новата измервателна технология трябва да даде възможност за непрекъснато - и достъпно и надеждно - измерване на концентрациите на азот. По този начин земеделските производители ще получат представа за емисиите на азот в своите стопанства и така ще могат да контролират количеството на емисиите.

Изследователският център OnePlanet е център за иновации в областта на чиповите и цифровите технологии в селското стопанство, храните, здравето и жизнената среда. Той е създаден в сътрудничество между Университета във Вагенинген, Нидерландия, Imec (изследователски център за микрочипове) и Университета Радбау - Radboudumc. Новата технология, по която работи OnePlanet, поставя основите на по-ефективно и устойчиво управление на азота на ниво стопанство. Това може да намали общото количество азот, което навлиза в заобикалящата природа.

Ориентираното към целите управление е много обсъждан метод в дебата за азота. Вместо да предписва средствата за постигане на по-ниски емисии, той определя максималните емисии като цел и позволява на земеделския стопанин да реши как да я постигне. То позволява на земеделските стопани да използват пълноценно своите занаяти.

Сензорните системи, които измерват непрекъснато, дават на фермерите незабавна представа за техните емисии. Те показват дали определени корекции и/или мерки имат ефект. И те могат да направят съответните корекции. Досега няма достъпни и надеждни системи за измерване, които да направят това възможно за различните видове обори. Особено за откритите обори, където концентрациите, които трябва да се измерват, са по-ниски, това е предизвикателство.

"Първите прототипи на фотонния чип на imec са обещаващи. Надеждното измерване на ниски концентрации на множество газове едновременно е на една ръка разстояние", казва Ремко Суер, програмен ръководител на Environmental Sensing OnePlanet. „За да бъдат внедрени навреме за осъществяване на целите, свързани с азота и климата, трябва едновременно да се пристъпи към по-нататъшно разработване, валидиране и готовност за производство. Това изисква смелост и инвестиции. Всъщност за отделните технологични/сензорни компании инвестиционният риск все още е твърде висок."

Ориентирано към целите управление, базирано на фотонни чипове

На базата на най-новата технология за фотонни чипове от изследователския център imec, OnePlanet, с подкрепата на националния фонд за растеж PhotonDelta и провинция Гелдерланд, разработва сензорни системи за надеждно измерване на ниски концентрации на азот. Това ще приближи много повече целевото управление. Фотониката е доказана техника за измерване. Повечето еталонно оборудване също е базирано на светлина (фотонично), но е твърде скъпо и твърде голямо, за да бъде разположено във всеки хамбар или във всяка ферма. Чрез миниатюризация върху чип OnePlanet може да направи тази технология достъпна и мащабируема.

"Технологията на фотонните чипове може да допринесе за превръщането на азотните и парниковите газове в измерими. От плана на Националния фонд за растеж на PhotonDelta работим за ускоряване на технологията на фотонните чипове в нови приложения, които допринасят за справяне с обществените предизвикателства. Горд съм, че сега виждам тази технология в приложение, което може да започне да оказва въздействие в Нидерландия и дори извън нея," обяснява Елко Бринкхоф, главен изпълнителен директор на PhotonDelta.

Не само измерване на азот

За Университета във Вагенинген, като съосновател на OnePlanet, иновационният център е от съществено значение за разработването на високотехнологични, сензорни решения, наред с другото и за селскостопанския сектор. Поради това в De Marke (експерименталната ферма на Университета Вагенинген) се проведе първоначално изпитание, което вече показа потенциала на технологията за измерване на азот (амоняк) и парникови газове (метан). От техническа гледна точка е възможно да се направят измервания за повечето системи на оборите в рамките на сега и две години, а на по-късен етап и на ниво стопанство и площ. Освен измерването на азот и метан, сред възможностите са и други важни за климата парникови газове, като азотен оксид и CO2, и дори миризливи вещества и нитрати във водата. Това скоро ще позволи на земеделските стопани да извършват множество измервания с една сензорна система, да преглеждат директно данните от тези измервания и да свързват емисиите си с действията си.

Провинция Гелдерланд в челните редици

42% от чувствителната към азот природа в Нидерландия се намира в Гелдерланд. Ето защо не е изненадващо, че това изследване е започнало в тази провинция. Отчасти благодарение на подкрепата на провинция Гелдерланд, OnePlanet успява да инвестира значителни средства в изследвания на приложението на тези фотонни сензори за селскостопанския сектор през последните години. Гелдерланд беше първата провинция, която инвестира в подобрени системи за измерване, за да допринесе за решаването на проблема с азота. Сега е важно да има и национален инвестиционен импулс за тези измервателни системи, за да се ускори целевото управление.

Според депутатите от провинция Гелдерланд Хелга Витйес и Харолд Зут технологията вече е почти готова да бъде приложена за решаване на проблема с азота в Нидерландия.

"Това развитие показва, че ние в Гелдерланд сме в челните редици на иновациите. За съжаление в настоящите национални планове за азота все още не са предвидени много средства за следващата стъпка в тази сензорна технология. Затова се надяваме, че Комисията „Шоф" ще продължи активно да работи в тази насока. Колкото по-дълго чакаме, толкова по-дълго ще отнеме, преди да е възможно достъпно и целенасочено управление на ниво ферма и район", казва Харолд Зут.
----
Изследователският център OnePlanet е иновативен изследователски център във Вагенинген и Неймеген, Нидерландия, който от 2019 г. се фокусира върху технологии за здравословно и устойчиво общество. Той съчетава изкуствен интелект, сензорни технологии и анализ на данни, за да разработва решения за здравето, храненето и околната среда. OnePlanet обединява експертния опит в съвместните усилия на Университета Вагенинген, Imec и университета в Радбауд - Radboudumc за ускоряване на иновациите и постигане на въздействие.