top of page

Kto zachráni našu planétu? Roboty, alebo rastliny?

Čo spája v sebe výkonné lasery, systémy riadené umelou inteligenciou a robotiku? Prvé, čo vás možno napadne je vesmírna základňa na Marse. 

Ponúkam však aj iný pohľad. To, čo ich aktuálne spája, je poľnohospodárstvo. Prečo?


Zdroj: Generované cez Dall-e a ChatGPT4o (Prompt autor: Matej Held)

Herbicídy majú vplyv na životné prostredie 


Ak by ste boli farmárom, alebo farmárkou, tak vašou každodennou výzvou by bolo ochrániť svoju úrodu - pred počasím, pred škodcami, alebo dokonca pred burinou a práve v poslednom prípade by ste s veľkou pravdepodobnosťou využívali herbicídy. Ide o rôzne druhy látok zabíjajúcich, alebo utlmujúcich rast buriny. A práve tu vnímam problém. 


“Na základe štatistík zverejnených Statista Research Department sa v roku 2023 využilo v poľnohospodárstve 2,3 milióna metrických ton herbicídov.”


Herbicídy majú významný dopad na živé organizmy v ekosystéme a súčasne sa skúmajú alternatívne metódy ich kontroly.


V prípade niektorých herbicídov dochádza k ich akumulácii v pôde a prieniku do vôd. Väčšina herbicídov neovplyvňuje len cieľové rastliny, ale aj iné rastliny a zvieratá počas ich aplikácie. Veľkým problémom je zotrvávanie vo vodných zdrojoch a tiež v rámci potravinového reťazca. Takto vedia niektoré herbicídy cestovať z jedného organizmu na druhý. Výnimkou nie je tiež šírenie sa mimo oblasť aplikácie vetrom a podzemnými vodami. V mnohých prípadoch spôsobujú toxicitu prostredia a zlúčeniny, ktoré zostávajú po rozložení herbicídu v pôde, vedia byť ešte viac toxické. Množstvo herbicídov bolo zakázaných, lebo bol dokázaný ich priamy vplyv na ľudské zdravie a boli dané do súvisu s rôznymi chorobami.


Z hľadiska prírody ovplyvňujú takýmto spôsobom biodiverzitu a tiež znižujú kvalitu pôdy, lebo ovplyvňujú pôdny mikrobióm.


Keď to zhrnieme, herbicídy môžu mať vplyv na naše zdravie, na biodiverzitu a ovplyvňujú naše životné prostredie a často vo veľkom rozsahu. Je to problém, ktorý má zmysel riešiť.  


Diverzita Enviro inovácií - Umelá inteligencia, BioTech, alebo regenerácia


V Lifbee sledujeme a venujeme sa najnovším inováciám v oblasti environmentálnych riešení. Pri tejto príležitosti som sa stretol s viacerými príkladmi riešení problému s herbicídmi. Odpoveď na tento problém môžu priniesť rôzne prístupy enviro inovátorov. 


Dnešná doba nám ponúka množstvo možností - nové myšlienky, prístupy, nové technológie a nástroje. Inovátori dnes pracujú s celou paletou nástrojov od biotechnológií, cez umelú inteligenciu, robotiku, fyziku, alebo dokonca cez objavovanie nových perspektív, ako sa na prírodu vieme pozerať (napr. cez perspektívu jej regenerácie). A to je super. Z takejto diverzity nápadov vie vzniknúť množstvo riešení, ktoré sa na problém pozerajú úplne inak, môžu mať rôzne výhody a špecifické zameranie na rôzne aspekty problému. Práve diverzita riešení, je potrebná na to, aby sme časom našli optimálnu sadu nástrojov, ako sa s problémom vysporiadať. Dokonca to môže byť ich kombinácia.


To sa práve deje v oblasti herbicídov. Rád by som vám ukázal 3 prístupy, ako tento problém riešia rôzny inovátori. Každé z riešení je z úplne “iného sveta”:


  1. Carbon Robotics - “LaserWeeding” je budúcnosť 


Prvé z riešení je ako zo sci-fi knihy a vyvinula ho spoločnosť Carbon Robotics. Ide o ich laserový odstraňovač burín, ktorý v sebe kombinuje výkonnú AI na rozpoznávanie obrazu a lasery spojené do robotického závesu pre štandardné traktory.  



A ide o riadny kus technológie. Umelá inteligencia dokáže sprocesovať 4.7 miliónov obrázkov za hodinu a rozpoznať a oddeliť na nich pestovanú plodinu, ktorú je potrebné zachovať a burinu, ktorú je treba zničiť. Záves obsahuje 30 výkonných laserov, ktoré dokážu zasiahnuť a zničiť až 5000 burín za minútu. Technológia tiež obsahuje vlastný informačný systém cez, ktorý farmár môže kontrolovať efektivitu celého procesu. Laser Weeder od Carbon Robotics je doslova Terminátorom vo svete burín. Ide o ideálne riešenie pre industriálnych farmárov, lebo je vysoko efektívne, nadpája sa už na ich existujúcu výbavu a znižuje náklady ako na herbicídy, tak na pracovnú silu, pričom investícia sa im vráti od jedného do troch rokov. Takýto druh technológie sa nazýva dizruptívnou technológiou, alebo “game changer”, lebo dokáže zmeniť výrazne pravidlá svojho odvetvia.  


Robotický záves je certifikovaný pre organické pestovanie. Toto je jeden z najzaujímavejších aspektov, pretože cez takúto technológiu vie Carbon Robotics ukázať aj tradičným veľkofarmárom ekonomickú cestu k organickému pestovaniu. Má potenciál zmeniť pohľad na to, ako je organické pestovanie často vnímané - ako niečo neškálovateľné a neekonomické. Práve zmena pohľadu veľkoformátov je kľúčová z hľadiska dosiahnutia environmentálnej udržateľnosti. 


2. Bioherbicídy


Druhým prístupom, ktorým sa vydali enviro inovátori sú bioherbicídy a biologická kontrola buriny. V prípade bioherbicídov ide o látky rastlinného pôvodu, ktoré zastavujú rast buriny, alebo ju priamo ničia a sú jednoducho biodegradovateľné. V prípade biologickej kontroly buriny sa zas využívajú rôzne druhy organizmov  - stavovcov, hmyzu, húb, baktérií, vírusov, parazitických rastlín, ktoré pomáhajú kontrolovať populáciu buriny.


Jednou z veľkých noviniek na trhu je napríklad herbicíd MiSSiTO® od spoločnosti AplhaBio Control.


Zdroj: AlphaBio Control.

Herbicíd MiSSiTO® je momentálne dostupný už na trhu v Európe. Ako píše AplhaBio Control na svojej stránke, tak ide o prírodnú verziu kyseliny pelargónovej získanej z vedľajšieho produktu výroby bioplastov vyrábaných s použitím slnečnicového oleja.  Reguluje široké spektrum jednoročných tráv a burín, chráni ovocné stromy a vinič. MiSSiTO® zabíja rastliny tým, že ničí ich bunkové membrány, nezanecháva rezíduá v pôde, má nízku toxicitu pre organizmy, ktoré niesú cieľom a po použití sa rozkladá na CO2 a vodu.


Ide o zaujímavý príklad, v ktorom sa spája využitie vedľajších produktov pri výrobe, obmedzenie toxicity a účinnosť. Práve využívanie vedľajších zdrojov a odpadov môže byť ideálna cesta pre bioherbicídy a ich výrobu.


3. Permakultúra - zmeňte perspektívu na burinu a pôdu


Burina môže pozitívne prispievať k biodiverzite ekosystému, zabraňovať poškodeniu pôdy

prostredníctvom erózie. Prítomnosť buriny v pôde prispieva k ďalšiemu životu mikroorganizmov a hmyzu, poskytuje domov pre rôzne druhy hmyzu a môže dôležitým zdrojom potravy pre opelovačov. Niektoré buriny môžu byť užitočné ako zdroje potravy, niektoré druhy môžu mať dokonca obsahovať liečivé látky. 


Ak sa pozrieme na burinu takto a zmeníme perspektívu, tak ide zrazu o veľmi užitočnú skupinu organizmov. Presne takto nazerá na svet a prírodu permakultúra, ktorá sa snaží o vytvorenie udržateľného potravinového systému skrze pochopenie fungovania ekosystémov a aplikáciu týchto princípov v poľnohodpodárstve. 




Inovátori z radov permakulturistov dizajnujú systémy produkcie potravy, v ktorých zavrhli monokultúru ako koncept a snažia sa tvoriť produktívne ekosystémy, kde sú rôzne užitočné živočíchy a rastliny vo vzájomnej ekosystémovej súhre a dokážu vytvoriť potravu, prípadne iné produkty a materiály pre ľudí, ale aj širší ekosystém. Zároveň absencia monokultúry a s ňou spojená biodiverzita zabezpečuje vzájomnú konkurenciu medzi “škodcami” a ich “predátormi”. Velkou snahou permakulturistov je tiež zabezpečiť živú bohatú pôdu a  zadržiavanie vody na pozemku. Často využívajú princípy mulčovania pôdy, ktoré prirodzene vytvára bariéru pre rast niektorých burín, prípadne umožňuje ich jednoduchšiu kontrolu. V neposlednom rade sa snažia nájsť užitočnosť burín v systéme a premeniť ich na hodnotný produkt. Napríklad z koreňov známej buriny - pýru sa dá robiť čaj. 


Táto zmena filozofie pestovania vedie k tomu, že plodiny pestujú organickým spôsobom. Takže ako vidíme nie vždy musí mať inovatívne riešenie podobu čiastkovej technológie, ale niekedy sa deje na úrovni zmeny celkového pohľadu na oblasť. Ako nám ukazuje permakultúra, tak možno burina je v skutočnosti užitočnejšia, než sme si mysleli.


Evolúcia inovatívnych riešení - budúcnosť kombinovania prístupov


Diverzita je dôležitá pre inovatívnosť a kreativitu. S touto skúsenosťou sa stretávajú aj mladí inovátori u nás v Lifbee Academy. Na to, aby človek prišiel so zaujímavým nápadom, tak musí mať veľmi otvorenú myseľ. Ale zároveň potrebuje byť kritický a zhodnotiť potenciál nápadu. Inovácia sa vie totiž vydať rôznymi cestami. To sa týka aj vlny inovácií okolo problému s herbicídmi. Keď sa zamyslíme nad tým, aká je životná cesta inovácie, tak ma napadá niekoľko možných výsledkov: 


Inovácia sa uchytí vo veľkej škále a široko sa rozdistribuje do spoločnosti a priemyslu. Druhou možnosťou je, že si nájde svoj “niche” market, na ktorom vyrieši špecifický problém špecifickej skupine ľudí. Treťou cestou, ktorou sa môže vydať je, že potrebuje ešte svoj čas na to, aby dozrela a často takýmto spôsobom “kvasí” v malej skupine nadšencov, ktorí ju postupnými krokmi vylepšujú. Je tu však aj možnosť, že ide o slepú uličku a inovácia sa nikdy neuchytí, lebo v nejakom zmysle nevie adresovať dôležité aspekty potreby na trhu. 


Často však na trhu neexistuje len jedno dominantné riešenie a rôzne prístupy sa môžu vzájomne kombinovať a vytvoria tak novú realitu. Viem si predstaviť budúcnosť, v ktorej budú existovať a budú široko rozšírené biofarmy využívajúce princípy permakultúry, aplikujúce laserweeding v začiatočných fázach pestovania a využívajúce bioherbicídy v špecifických prípadoch, kedy ostatné prístupy zlyhajú. Aj tieto riešenia môžu prispieť k efektivite a škálovateľnosti biofarmárčenia. 


Ako to bude v budúcnosti, tak to neviem. Práve preto ma svet inovácii fascinuje, lebo nám dáva možnosť predstaviť si a ochutnať lepšiu budúcnosť. Verím, že jej súčasťou budú aj vyššie spomínané riešenia.


Táto aktivita bola podporená Nadáciou Tipsport v rámci šírenia povedomia o možnostiach environmentálnych inovácií medzi mladými vedcami, inovátormi a študentmi vysokých škôl.


Ak sa zaujímaš o environmentálne inovácie, tak neváhaj pozrieť našu stránku a preskúmaj aké možnosti ponúka inovátorom program Lifbee Academy: https://www.lifbee.com/lifbee-academy


V kruhu najnovších trendov sme aj vďaka spolupráci s odbornými partnermi ako ENVI-PAK a CVV. 


Autor: Matej Held 


Zdroje: 


Alpha Biocontrol. (bez dátumu). Bioherbicídy. Získané 7. mája 2024, z https://alphabiocontrol.com/biosolutions/bioherbicides/

Carbon Robotics. (bez dátumu). LaserWeeder. Získané 7. mája 2024, z https://carbonrobotics.com/laserweeder/

Comentarios


bottom of page