Una instalación agrícola urbana innovadora y galardonada está creando condiciones de crecimiento energéticamente eficientes en túneles de 120 pies por debajo de las concurridas calles de Clapham en Londres. Las micro verduras y las hojas de ensalada están prosperando con la ayuda de un programa de monitoreo inteligente que registra la temperatura, niveles de humedad y CO2.

Creciendo bajo tierra, que se lanzó en 2015 y está ubicado en antiguos refugios antiaéreos de la Segunda Guerra Mundial, utiliza sistemas hidropónicos para producir de forma sostenible cultivos libres de pesticidas. Los túneles se alquilan a Transport for London (TfL), que estaba feliz de verlos ponerse a trabajar después de haber estado inactivos durante 60 años.

El objetivo de Growing Underground es llevar la producción de cultivos comestibles al corazón de la ciudad mientras se minimiza el impacto del carbono del transporte de alimentos. Las bandejas verdes de hinojo, cebollino de ajo, brotes de guisantes y cilantro, entre otros, se puede recoger y en un plato en un restaurante en cuestión de horas. La empresa con visión de futuro, que vende sus verduras a través de Ocado y Marks &Spencer y tiene como objetivo ser neutral en carbono, acaba de recibir el premio BBC Future Food.

Co-Investigador del Centro de Cambridge para Infraestructuras y Construcción Inteligentes (CSIC) Dr. Ruchi Choudhary, quien lidera la iniciativa Ciudades Energéticamente Eficientes (EECi) en el Departamento de Ingeniería, comenzó a trabajar con Growing Underground en 2015, tras un proyecto de optimización energética completado para el Real Jardín Botánico, Kew. Este estudio de modernización de los invernaderos en Kew vio el desarrollo de un modelo de simulación que incorporó la transferencia de calor y masa asociada con la transpiración de la planta en la simulación de energía dinámica de las estructuras del invernadero.

"La idea era expandir el proyecto de optimización energética a la agricultura urbana y la colaboración con Growing Underground proporcionó el entorno ideal, "dice Melanie Jans-Singh, un doctorado de EECi. estudiante que investiga la integración de la agricultura urbana a las ciudades reutilizando recursos desperdiciados. Rebecca Ward, un investigador asociado en el EECi, quien desarrolló la simulación de energía de efecto invernadero en Kew, también es parte del equipo que trabaja con Growing Underground.

En marzo del año pasado, una gama de instrumentación, incluyendo sensores inalámbricos y cámaras web que monitorean la temperatura, humedad, CO2, velocidad del aire y luz, se instaló en una sección del túnel que actualmente se utiliza para cultivos. Se agregaron más sensores este verano para ayudar a mantener una temperatura constante del túnel de entre 20 y 25 ° C. "Hay grandes variaciones espaciales de temperatura en el túnel, pero en todas partes se deben tener las mismas condiciones, "explica Melanie, que ha pasado los últimos seis meses construyendo y calibrando los sensores. "La mayoría de los sensores necesitan cables. Nuestros sensores son inalámbricos y están diseñados para hacer frente a la humedad subterránea".

Hay dos túneles en diferentes niveles:en total 65, 000 pies cuadrados de madrigueras con capacidad para alojar hasta 8, 000 personas, y Growing Underground tiene planes de expandir el negocio el próximo año.

La agricultura urbana está creciendo rápidamente en Japón y el sudeste asiático, donde las instalaciones se denominan fábricas de plantas que están ubicadas en nuevos edificios dedicados. "Si bien nuestro enfoque es la agricultura urbana, buscamos reutilizar espacios en lugar de utilizar nuevos edificios, y estos podrían ser túneles o tejados que no se están utilizando actualmente, "dice Melanie.

Los datos recopilados de la instrumentación informan el modelo de transferencia de calor y masa de este exclusivo "invernadero de túnel". "Nuestro monitoreo está ayudando a Growing Underground a optimizar el rendimiento y reducir el consumo de energía. Si, por ejemplo, hay una duda sobre cómo crecen las plantas en un lugar determinado, Puedo referirme a la medición de la velocidad del aire para que podamos identificar las condiciones precisas. Cuando las plantas crecen mejor en un área que en otra, la instrumentación nos ayuda a averiguar por qué ".

El monitoreo en tiempo real significa que las condiciones se pueden cambiar de acuerdo con los datos analizados. La ventilación es el principal consumidor de energía en el proyecto Growing Underground y los datos de monitoreo han permitido ajustes que han reducido el consumo de ventilación sin afectar el rendimiento.

Los fundadores de la empresa parcialmente financiada por colectivos, Richard Ballard, que descubrió los túneles cuando era un estudiante de cine que buscaba ubicaciones, y Steven Dring, que tiene experiencia en logística, pueden acceder a los datos las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Los datos analizados en sí mismos son valiosos; crea un 'pasaporte de desempeño de por vida' que proporciona a los propietarios de activos, presente y futuro, con una rica fuente de información.

"Hemos sido muy afortunados de asociarnos con la Universidad de Cambridge. Ruchi y su equipo realmente nos han ayudado a monitorear y desarrollar el espacio que nos permitirá finalmente obtener el entorno de cultivo óptimo". ", dice Richard." Nos han proporcionado informes mensuales que nos han permitido hacer ajustes para mejorar la temperatura, humedad y velocidad del aire, y ahora estamos trabajando juntos para mejorar los niveles de CO2 a través del enriquecimiento ".

La colaboración entre las empresas y el mundo académico beneficia a todas las partes interesadas. Growing Underground está proporcionando el caso de estudio para futuras investigaciones y los académicos están entregando datos que ayudarán a los cultivos, y la empresa, floreciendo.

A largo plazo, al equipo de EECi le gustaría crear una guía práctica para agregar un 'invernadero' a un espacio que no se usó anteriormente para este propósito, identificar las condiciones necesarias para convertir un espacio en invernadero. "Estamos utilizando este estudio de caso para crear una herramienta de simulación de referencia para integrar la agricultura urbana en el espacio urbano no utilizado, "dice Melanie." La segunda parte de mi doctorado. se centrará en encontrar espacios óptimos en las ciudades para la agricultura urbana. Examinaré todo Londres e investigaré otras tipologías de espacios no utilizados dentro de las ciudades con fines de agricultura urbana ".

Se introducirán aspectos adicionales al modelo de simulación con el objetivo de optimizar la eficiencia energética. "Consideraremos cómo podemos integrar los beneficios colaterales entre plantas y edificios. Cuando un edificio tiene calefacción, se produce una gran cantidad de calor residual. El calor residual (y quizás también el CO2) se puede aprovechar para un propósito productivo". Melanie también analizará cómo la agricultura urbana podría ayudar a mejorar la calidad del aire, uso de energía y uso de agua.

"Una vez que comprendamos las sinergias a través de nuestro modelo de simulación, cualquier ciudad puede ser considerada de esta forma, "dice Melanie.

Rebecca, quien construyó el modelo de simulación de optimización de energía para Kew, ahora está aplicando su talento como modelo a Growing Underground. El equipo de EECi visita los túneles subterráneos en crecimiento una vez al mes para verificar la instrumentación, informar a Richard y Steven y, de vez en cuando, disfrutar de los frutos de su trabajo. "Las hojas frescas de ensalada y las hierbas son realmente buenas, "dice Melanie." Son muy sabrosos ".