Oferta Przemysłu fotonicznego dla rolnictwa precyzyjnego. Tomasz Mirosław, Adam Piotrowski,

Transkrypt

1 Oferta Przemysłu fotonicznego dla rolnictwa precyzyjnego Tomasz Mirosław, Adam Piotrowski,

2 Polska Platforma Technologiczna Fotoniki IR detectors Lighting Lasers for medical application Holography Fiber optics Photovoltaic Material (lasers) Crystals Glass

3 Rolnictwo w Polsce

4 Struktura przychodów z rolnictwa I miejsce: mięso drobiowe, jabłka, czarna porzeczka, pieczarki, pszenżyto, kapusta II miejsce: żyto, owies, truskawka III miejsce: buraki cukrowe, pszenica, rzepak, ziemniaki, kalafior, cebula

5 Zastosowania fotoniki Energetyka (fotowoltaika) Źródła promieniowania Oświetlenie Ogrzewanie Dezynfekcja Gospodarka wodna (dezynfekcja wody) Systemy monitorowania Monitorowanie stanu upraw Monitorowanie stanu zwierząt Rolnictwo precyzyjne - sensoryka

6 Nasłonecznienie w Polsce Średnie roczne nasłonecznienie w Polsce wynosi około 1000 kwh/m 2. Rozkład promieniowania słonecznego jest nierównomierny w cyklu rocznym. Około 80% rocznego nasłonecznienia przypada na okres wiosenno-letni. (kwiecień-wrzesień) Ponadto w każdym rejonie występują okresowe zmiany nasłonecznienia wywołane zjawiskami klimatycznymi, zachmurzeniem czy też zanieczyszczeniem powietrza (np. przez przemysł). W Polsce roczna średnia suma nasłonecznienia wynosi 1600 godzin. Mapa nasłonecznienia w Polsce

7 Energetyka - Fotowoltaika Czysta energia w miejscu zapotrzebowania W 2013 roku na polskim rynku odnotowano działalność 198 firm, które zajmują się produkcją paneli fotowoltaicznych i dystrybucją elementów elektrowni PV. Wśród wszystkich firm: 179 oferuje usługi dystrybucji modułów PV oraz urządzeń pomocniczych, 143 firmy oferują kompleksowe podejście przy inwestycjach PV (doradztwo, sprzedaż, montaż, rozruch, serwis), 20 firm developerskich, 14 firm produkuje moduły PV sprzedając na polski i zagraniczny rynek. 1,4 mln gospodarstw o średniej efektywnej powierzchni dachów 300m2 [

8 Oświetlenie pomieszczeń hodowlanych Dopasowanie barwy i intensywności oświetlenia do hodowli pory roku i fazy rozwoju zwierząt

9 Oświetlenie upraw cieplarnianych Dopasowanie barwy i intensywności oświetlenia do upraw:

10 Dezynfekcja wody Światło UV-C o długości 260 nm wykazują największą zdolność do dezaktywacji organizmów chorobotwórczych. Światło UV przenika przez ścianki komórkowe mikroorganizmów i trwale uszkadza strukturę DNA i mikroorganizmów, co powoduje, że są one dezaktywowane, czyli niezdolne do reprodukcji.

11 Dezynfekcja pomieszczeń INFORMACJE OGÓLNE Zasady działania - stosowanie świetlówek (promienników) bakteriobójczych jest jedną z najbardziej efektywnych metod dezynfekcji. Emitowane przez nie promieniowanie ultrafioletowe o długości fali nm posiada najbardziej efektywne działanie bakteriobójcze - skutecznie niszczy wszelkiego typu bakterie, wirusy, pleśnie i grzyby, nie powoduje żadnego skażenia chemicznego i eliminuje konieczność stosowania środków chemicznych. Zastosowanie - do dezynfekcji pomieszczeń i powierzchni w: - gabinetach zabiegowych i opatrunkowych, blokach operacyjnych, izbach przyjęć i izolatkach, - laboratoriach i aptekach, - pomieszczeniach w przetwórstwie i przechowalnictwie żywności, - pomieszczeniach w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym, - lecznicach dla zwierząt, - wszędzie tam, gdzie wymagany jest wysoki stopień czystości mikrobiologicznej. Rodzaje lamp bakteriobójczych: - z odsłoniętym promiennikiem - bezpośrednie działanie lamp UV, - przepływowe z promiennikami umieszczonymi w zamkniętej komorze, przez którą przepływa dezynfekowane powietrze (to rozwiązanie jest bezpieczniejsze dla personelu), - lampy przepływowe mogą być wyposażane w dodatkowy promiennik zewnętrzny. Typy lamp z uwagi na ich umieszczanie: lampy sufitowe, lampy przyścienne, lampy statywowe (ruchome).

12 Drony w rolnictwie - kamery i sensory

13 Monitorowanie stanu upraw Obserwacja z powietrza stanu upraw i przebiegu prac. Konkurencja dla systemów satelitarnych w wykorzystaniu niezależnych gospodarstw. Odświeżanie informacji Mniejsza zależność od pogody

14 Sortowanie owoców Sortowanie owoców za pomocą maszyn wykorzystujących analizę obrazów

15 Termowizja w weterynarii

16 GROUP OF OPTICAL SIGNAL DETECTION Institute of Optoelectronics Food storage Checking the ripening process CO2 and ethylene sensors In order to ensure that the fruit comes out of the transportation and storage periods in good condition, they are preserved in a protective atmosphere. The degree of ripeness and growth can be selectively influenced by means of a defined temperature and through controlled concentrations of CO2, O2 and C2H4. Reliable and accurate gas sensors are necessary for the monitoring of the correct concentrations. 16

17 Systemy sensoryczne dla rolnictwa precyzyjnego ( Roboty rolnicze i leśne)

18 GROUP OF OPTICAL SIGNAL DETECTION Institute of Optoelectronics Why our sensors: The universal method providing detection of a wide variety of gases at sub-ppb concentrations; The possibility of a significant reduction in size and in weight sensors in case of reach higher readiness technology; The possibility of the development of miniature sensors with a sensitivity of at subppm; Non-invasive and real-time measurements; High resolution measurement provides fast detection of the smallest changes in concentration, even in large volumes, e.g. tunnels, garages, mines, production halls; 22

19 Conclussion Photonics is the Key Enabling Technology for Smart farming, foresting and Agriculture 4.0 Polish photonic science and industry has suffivcient potential to be effective partner for polish agriculture and fresting technology in all crucial domains of smart farming: