Združevanje poceni tehnologij pridelave biooglja, bioplina in cianobakterij ter fertigacije za pridelavo kmetijskih rastlin z nizkimi vložki za trajnostne bioproizvode v pametnih krožnih sistemih kmetovanja

Projekt CombiFarm razvija žive laboratorije za predstavitev: (1) sistemov krožnega kmetovanja, ki združujejo sisteme za pridobivanje energije, ogljika in hranil, ki temeljijo na nizkocenovnih tehnologijah gnojenja z bioogljem, bioplinom in mikroalgami, skupaj z (2) sistemi trajnostnega pridelave, ki temeljijo na pridelkih z nizkimi vložki (lucerna, sirek, aloe vera, aromatične rastline, kaktus opuncija, salicornia, leča, čičerika, trda pšenica, biserno proso) in (3) pametni kapljični namakalni sistemi na sončno energijo za ustvarjanje (4) bioproizvodov visoke vrednosti na lokalni ravni. Projekt bo razvil in prikazal integrirane sisteme v dejanskih pogojih na izbranih pilotnih lokacijah v bližini Settata, Ait’Mhameda in otoka Dakhla v Maroku ter Mateurja v Tuniziji in Ljubljane v Sloveniji. Poceni 30-litrski pirolizni štedilniki, ki sledijo serijski zasnovi Top-Lid Up-Draft (TLUD) indijskega tipa "Anila stove", bodo omogočili kombinirano proizvodnjo biooglja (izboljševalec tal) in toplote (čista kuhalna rešitev iz trdnih agroindustrijskih ostankov (na pilotnih mestih v Maroku in Tuniziji). V Settatu bo v projektu uporabljen bioplinski reaktor kitajskega tipa s prostornino 10 m3, z uporabo lokalnih trajnostnih materialov (opečne stene in zemeljska izolacija). Za bioplinskim reaktorjem bo nameščen tlačni filter za ločevanje trdno-tekoče, kar bo olajšano z dodajanjem biooglja. Gojenje mikroalg bo potekalo v miksotrofnem načinu (mikroalge delujejo v sinergiji z bakterijami za biokonverzijo organske snovi) v različnih konfiguracijah: 1) na ločenem tekočem iztoku bioplinskega reaktorja (v Settatu, Maroko), 2) na iztoku iz ribogojstva (v Dakhli , Maroko), 3) v agroindustrijskih odpadnih vodah, vključno z odpadno vodo iz proizvodnje oljčnega olja in sirotko (v Mateurju, Tunizija in Ljubljani, Slovenija). Mikroalg ne bomo pobirali, temveč jih bomo dostavili na testna polja kot fertirigacijo z biostimulativnim učinkom, s čimer bomo prihranili stroške nabiranja mikroalg. Poleg tega bodo gojili biofilme mikroalg, kar bo omogočilo neposredno nabiranje za biostimulanse. Javni dostop do pilotnih podatkov spremljanja bo zagotovljen s povezovanjem IoT senzorjev z digitalno platformo v oblaku. Spremljali bomo učinke uporabe biooglja kot izboljševalca tal ter fertirigacije z mikroalgami. Poleg tega bosta optimizirana zasnova in delovanje pametnih mikronamakalnih sistemov na sončno energijo. Programska oprema s podporo sodelujočih MSP IT na uporabniku prijaznem večplatformskem vmesniku, združljivem s pametnimi telefoni. Po pristopu oblikovanja, osredotočenega na uporabnika, bo vizualizacija in testiranje različic programske opreme zagotovljeno v odprtem dostopu na spletni strani projekta. Ocenjeni bodo kakovost in koristi kmetijskih proizvodov. Parametri dodajanja biognojil bodo optimizirani v poskusih v lončkih pred povečanjem obsega na poskusnih poljih. Po pristopu živega laboratorija bodo lokalni kmetje in podjetja vključeni v spremljanje in sorazvoj projekta prek lokalnih kmetijskih svetovalnih odborov na vsaki pilotni lokaciji, vključno z dobavo surovin, spremljanjem izdelkov, testiranjem in optimizacijo programskih izdelkov, in soustvarjanjem spletnih predavanj in učnih delavnic, ki bodo na koncu projekta zagotovljene študentom, kmetom in strokovnjakom. Ocenjeni bodo socialno-ekonomski in okoljski izzivi, ki zadevajo lokalne kmete v povezavi energija-kmetijstvo, ter dobre prakse ob upoštevanju učinkov regionalnih politik, ovir in spodbud. Poleg tega bo vključena analiza kartiranja GIS za oceno razpoložljivosti lokalne biomase za pirolizo in proizvodnjo bioplina. Na podlagi teh analiz bo ocenjen potencial izkoriščanja takšnega inovativnega sistema kmetovanja. Program izmenjave osebja bo spodbujal izmenjave študentov, strokovnjakov in inženirjev za posebne dejavnosti. Projekt vključuje 12 partnerjev iz 6 držav, od tega 5 partnerjev iz držav EU (z 1 MSP) in 7 partnerjev iz regije MENA (z 2 MSP).