Plantenna - naar een Internet of Plants

7 mei 2018, 00:00
Een Internet of Plants kan snel werkelijkheid worden (achtergrondafbeelding: TU Delft).
Een Internet of Plants kan snel werkelijkheid worden (achtergrondafbeelding: TU Delft).

Het Plantenna-programma, dat door de TU Delft wordt gecoördineerd, richt zich op de sterk verweven problematiek van klimaatverandering, luchtvervuiling en voedselschaarste. Problematiek die gezien de almaar groeiende wereldbevolking en de verdergaande verstedelijking alleen maar verder zal toenemen. Centraal in het project staat de ontwikkeling van sensortechnologie die in planten informatie gaat vergaren over de toestand van het gewas en van de directe omgeving daarvan. Door zulke met sensoren uitgeruste planten te koppelen in netwerken – een ‘Internet of Plants’ – kunnen de verzamelde gegevens gebruikt worden voor klimaat- en weermonitoring, en voor hogere gewasopbrengsten door efficiëntere bemesting en irrigatie.

Botanische sensoren

De mondiale voedselproductie blijft achter bij de stijgende vraag. Om de voedselzekerheid te kunnen waarborgen voor een wereldbevolking die spoedig meer dan 9 miljard zal bedragen, moet de gewasopbrengst van bestaande landbouwgebieden omhoog. Veranderend klimaat, veranderende weerspatronen en voortgaande verstedelijking maken die uitdaging alleen maar groter.
Binnenin planten vinden allerlei fysische, chemische en biologische processen plaats. Met nieuwe sensortechnologie wordt het in de toekomst mogelijk om die processen rechtstreeks in de plant waar te nemen. Zo’n met botanische sensoren uitgeruste plant – een ‘cyberplant’ – kan dan informatie leveren over het vochtgehalte, de celsamenstelling en de kwaliteit van het gewas zelf, maar ook over omgevingsfactoren als bodem- en luchtkwaliteit, windsnelheid, zonnesterkte of regenval. Met snelle en betrouwbare gegevens over de toestand van de plant kunnen gewassen tijdig bewaterd en efficiënter bemest worden. De sensoren zullen bovendien waardevolle data leveren over klimaat, weer en milieu.

Internet of Plants

Onderzoekers van vier technische universiteiten – de Technische Universiteit Delft, de Universiteit Twente, de Technische Universiteit Eindhoven en de Wageningen Universiteit – hebben de handen ineen geslagen om deze baanbrekende cyberplanttechnologie mogelijk te maken. Daarvoor ontwikkelen ze sensoren die onder meer rechtstreeks in de sapstroom metingen kunnen doen of de beweging van planten kunnen waarnemen. Idealiter vormen de verschillende sensoren in de plant een autonoom en zelfvoorzienend systeem. Daarom wordt ook onderzocht of deze sensoren via een elektrochemisch proces hun energie rechtstreeks uit de plant kunnen halen, en of ze hun meetresultaten kunnen communiceren naar andere planten, waarbij de plant als antenne fungeert.

Plantenna

Vandaar de naam Plantenna: een antenne die informatie verzamelt van de plant zelf en over zijn omgeving en die vervolgens verzendt als onderdeel van een antenne-netwerk. Tezamen kunnen deze cyberplanten zo een netwerk vormen – een ‘internet of plants’ – dat informatie over gewassen, milieu, weer en klimaat kan leveren die voorheen niet beschikbaar was. Te denken valt bijvoorbeeld aan fijnere netwerken die nauwkeurige data vergaren over het (stedelijk) microklimaat, wat kan leiden tot betere lokale weersvoorspellingen.

Ook Elektor draagt zijn plantje bij...

Bij Elektor zitten we niet stil waar het plantensensoren betreft: zie onze bio-lamp en het floranium!

Bron: TU Delft
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items