Tehnika, Tehnoloģijas

Lauksaimniecības nākotne – roboti un sensori?

Autors: Jānis Kažotnieks, LLKC Inženiertehniskās nodaļas vadītājs, mehanizācijas eksperts

Pagājušā gada novembra beigās bija iespēja piedalīties NJF (Ziemeļvalstu lauksaimniecības zinātnieku asociācija) organizētā konferencē Lauksaimniecības inženierzinātņu inovācijas un priekšrocības, kā arī vienlaikus apmeklēt lauksaimniecības tehnikas izstādi Agromek Dānijas pilsētā Herningā.

Esam moderni, bet neefektīvi

Konferencē pārsvarā piedalījās inženieri no Dānijas, Zviedrijas, Norvēģijas un Somijas. Divu dienu garumā bija iespēja noklausīties lekcijas par robotiku un sensoru izmantošanu lauksaimniecības ražošanas optimizācijai. Papildus visam tika runāts arī par lauksaimniecības transporta sistēmu optimizāciju un efektīvu enerģijas izmantošanu graudu kaltēšanā un biogāzes ražošanā.
Klausoties lektoru stāstījumā, radās iespaids, ka lauksaimniecības nākotne pilnīgi noteikti ir robotu un dažnedažādu sensoru izmantošanā. To uzsvēra gan studenti, gan pētnieki, gan arī ražotāji. Šobrīd robotika un precīzā lauksaimniecība attīstās ļoti strauji, un ražošanā šīs sistēmas jau tagad sāk pamazām aizstāt tradicionālās tehnoloģijas. Galvenās priekšrocības ir ražošanas resursu (augu aizsardzības līdzekļu, mēslojuma, sēklas materiāla, kā arī degvielas un darbaspēka) taupīšana, kā arī videi draudzīgāku saimniekošanas procesu ieviešana. Mēslojumu un augu aizsardzības līdzekļus liekam tikai tur, kur tas nepieciešams, un tikai tādos daudzumos, cik augiem nepieciešams.
Lielas problēmas vēl joprojām sagādā darba drošības prasību ievērošana, jo tehnika kļūst arvien lielāka un jaudīgāka. Tomēr robotizācijas attīstītāji apgalvo, ka nākotnē izmantojamie roboti būs salīdzinoši mazi un to darba ātrums neliels. Līdz ar to arī potenciālā šo iekārtu bīstamība ievērojami mazināšoties.
Otra galvenā atziņa no konferencē dzirdētā – mēs savus ražošanas resursus vēl joprojām izmantojam nelietderīgi. Tieši tāpēc zinātnieki rūpīgi strādā pie šo problēmu risināšanas. Tomēr brīžiem šķita, ka pētnieki tā aizrāvušies ar savas tēmas pētniecību ļoti šaurā un specifiskā spektrā, ka neredz problēmu plašākā skatījumā, tādējādi ievērojami pazeminot sava darba praktisko pielāgojamību. Lielākā daļa pētnieku faktiski cīnās ar sekām, dažādu iemeslu dēļ nepētot cēloņus. Piemēram, darbs pie augu aizsardzības līdzekļu (AAL) lietošanas intensitātes samazināšanas, faktiski nerunājot par augu maiņas nozīmīgumu, kā arī kultūraugu ražības pētīšana saistībā ar dažādu augsnes apstrādes veidu ietekmi uz augsnes struktūru, nerunājot par minimālo augsnes apstrādi vai tiešo sēju. Un tas viss kontekstā ar pašu pētnieku patiesiem apgalvojumiem, ka resursu izmantošana lauksaimniecībā vēl joprojām ir ļoti neefektīva.

Lektori brīdina: resursus tērējam vairāk, nekā drīkstam atļauties

Viens no galvenajiem par robotiku runājošiem lektoriem bija kompānijas Bosch pārstāvis no Austrālijas (šobrīd strādā un dzīvo Vācijā), tāpēc nepalaidu garām iespēju apjautāties par tiešās sējas izplatību šajā zemē. Atbilde bija skaidra un ļoti pārsteidzoša. Tiešā sēja līdzekļu taupīšanas un mitruma saglabāšanas dēļ līdz šim ir bijusi ļoti populāra (apmēram 60% no tehnoloģijām Austrālijā ir tiešā sēja), tomēr lauksaimnieki nupat sāk atkal pievērsties aršanai… Kāpēc? Tāpēc ka citādi vairs netiek galā ar nezālēm, jo, audzējot faktiski monokultūru, nezāles ar AAL vairs nav iespējams apkarot izstrādājušās rezistences dēļ. Kāpēc viņi tik daudz smidzina un nepievērš uzmanību augu maiņai? Tāpēc ka ķimikālijas ir lētas un peļņa laba. Par ilgtspējīgu ražošanu un vides saglabāšanu diemžēl maz kurš uztraucas.
Otrs galvenais lektors bija dāņu izcelsmes amerikānis no kompānijas John Deere. Izmantoju iespēju aprunāties par augkopības perspektīvām arī ar viņu. Atbilde bija ļoti skaidra – mēs tērējam tik, cik nevaram atļauties. Un runa te nav par naudu. Nevaram tāpēc, ka resursi, ko lietojam, ir ierobežoti, bet mēs tos tikai tērējam un neatjaunojam. Ja vēlamies izdzīvot un saglabāt šos resursus arī nākamajām paaudzēm, mums viennozīmīgi jāsamazina augsnes apstrādes un nepamatotās mēslošanas un AAL lietošanas intensitāte. Kā? Ar ilgtspējīgu augu maiņu, augsnes dabiskās struktūras atjaunošanu, mēslošanu un augu aizsardzību tikai auga prasībām nepieciešamajā daudzumā un vietā. Kopumā lektors ir pilnīgi pārliecināts, ka ražošanas izmaksu samazināšanas un augsnes struktūras saglabāšanas nākotne ir maza izmēra robotos.

Tehnika kļūst aizvien lielāka un jaudīgāka

Izstādē Agromek gan viss liecināja pret tehnikas izmēru samazinājumu – viss kļūst aizvien lielāks un jaudīgāks. Lai arī izstādē Agromek nebija tik kolosālu izmēru tehnikas kā gadu iepriekš Hannoveres Agritechnica izstādē, darba ražīguma palielināšanas un pasaules pabarošanas vārdā ikviens ražotājs cenšas pārspēt otru, izgatavojot aizvien lielākas mašīnas.
Tā kā dāņi ir kūtsmēslu izkliedēšanas speciālisti, izstādē bija ievērojams daudzums visdažādāko veidu un konstrukciju kūtsmēslu izkliedētāju, bet izmēru ziņā prātā nāk kompānijas Sampson izstādītais lentveida šķidrmēslu izkliedētājs ar nokarenajām caurulēm, darba platumu 36 m un tukšas trīsasu mašīnas masu 20 tonnas… Un tas viss, neraugoties uz to, ka nākotne esot 20 kg smagos robotos ar izņēmumu ražas novākšanai – tur par 1,9 tonnām vieglāki roboti nevarēšot strādāt.
Ievērojamu izstādes daļu aizņēma visdažādākās augsnes apstrādes mašīnas, sākot no arkliem un beidzot ar visādām kultivatoru kombinācijām. Hannoveres izstādē viens no galvenajiem jaunumiem bija kompānijas Amazone jaunais arkls, un arī šeit varēja apskatīt zaļā krāsā krāsotu Amazone arklu, tikai jaunais arkls ir kā apliecinājums 2016. gada 19. septembrī notikušajam darījumam, saskaņā ar kuru Vogel&Noot arklu sadaļa Ungārijā tagad ir Amazone īpašums.
Pārējā augsnes apstrādes tehnika, par spīti tam, ka par resursu taupīšanu tiek runāts jau sen, vēl joprojām ir dažādu izmēru un konstrukcijas agregāti augsnes graizīšanai, apvēršanai, strukturēšanai, kultivēšanai, blīvēšanai un atkal rušināšanai. Pret visu šo dzelžu armiju un traktoru vilces jaudu izstādē bija vien divas tiešās sējas sējmašīnas. Izskatās, ka pagaidām vēl joprojām kustamies megaizmēru tehnikas inercē. Cik ilgi?
Krone Premos 5000 vēl joprojām ir vienīgā granulu ražošanas prese, John Deere ieviesuši ražošanā oglekļa šķiedras stieni saviem smidzinātājiem, bet Hardi izgatavojuši speciālu sistēmu, kas slāpē stieņa horizontālās svārstības, tās novēršot vēl pirms rašanās. Smidzinātāju sadaļā gaisā virmo baumas, ka Amazone, iespējams, izstādē Agritechnica 2017 parādīs kaut ko pilnīgi jaunu.

Interesantākās inovācijas

Runājot par tradicionālajiem apbalvojumiem, jāteic, ka arī šoreiz izstādē tika vērtētas inovācijas un jaunumi. Atkarībā no vērtīguma tām tika piešķirta viena, divas vai trīs zvaigznes. Viena zvaigzne pienākas konkrētam kādas kompānijas jaunumam, kas iepriekš tirgū nav bijis. Divas zvaigznes (kopā 51) tiek dotas par ievērojamu uzlabojumu darba ražīguma uzlabošanas un jaunas konstrukcijas ieviešanas ziņā. Turklāt trīs zvaigznes (kopā 22) ir liecība tam, ka kompānija radījusi pilnīgi jaunu inovāciju.
Arī šajā jomā dominēja robotika, sensoru lietošana un speciālā programmatūra. Izstādē bija arī viens granulu apkures katla ražotājs, kurš bija tik ambiciozs, ka reklāmas plakātā apgalvoja, ka viņa katla lietderības koeficients ir 1,05, – tas nozīmē, ka katla lietderīgā jauda ir nevis 100, bet gan 105 procenti! Aprunājoties ar pārstāvjiem, ambīcijas gan nedaudz saplaka – tas esot gluži teorētiski. Katrā ziņā šis katls strādā ar tādu aprēķinu, ka izplūdes gāzēs esošais siltums tiek atgriezts siltuma ražošanas procesā un no agregāta izplūst faktiski auksts gaiss. Lai nerastos kondensāts, tiek izmantoti speciāli plastmasas skursteņi.

Vēl kāds vācu katlu ražotājs ar savu katlu līdzās siltumam ražo arī elektrību, kuras pietiek, lai apmierinātu vidējas mājsaimniecības vajadzības. Izcils risinājums, izmantojot vietējos resursus un rūpējoties par to saglabāšanu. Procesa laikā katls uzsilda siltuma nesējšķidrumu līdz 110 0C, tad siltummainī tas uzsilda auksto otras plūsmas nesējšķidrumu līdz gāzveida stāvoklim, bet šī gāze savukārt griež ģeneratora piedziņas turbīnu. Gāze no turbīnas plūst uz kondensētāju, kur tā atdod siltumu apkures siltuma nesējšķidrumam. Izklausās diezgan komplicēti, bet tas viss satilpst nepilna kubikmetra tilpuma korpusā un ērti ievietojas vidējas privātmājas kurtuvē.

Vai roboti tomēr ir realitāte?

Paskatāmies, kas notiek mājās… Istabu jau uzkopj mazais uzticamais iRobots, zālīti pats pļauj un uzlādējas oranžais Husqvarna, bet lopbarību pats pēc savas saprašanas jau piestumj aparāts sarkanā vai citā krāsā. Un tieši to arī John Deere pārstāvis paredz – viss sāksies mājsaimniecībās, pilsētu māju mazdārziņos. Ir tikai cits retorisks jautājums: par spīti tam, ka roboti nākotnē varētu būt lētāka ražošanas alternatīva, vai mums vajag pilnībā robotizētu lauksaimniecību un sterilu lauku vidi?

Un vēl viens aktuāls jautājums par pasaules pabarošanu jau tepat tuvā nākotnē. Ir zināms, ka viena no pasaules daļām, kur cilvēku pieaugums paredzams vēl lielāks nekā šobrīd, ir Āfrika. Tieši tāpat zināms, ka tur ir arī pasaulē lielākās fosfora atradnes. Tur – Āfrikas dienvidu daļā – ir piemēroti apstākļi un klimata izmaiņu ietekmē tie tiek prognozēti vēl piemērotāki. Bet tur faktiski neko neaudzē. Āfrika ir resursiem bagāts kontinents, bet liela daļa tā iedzīvotāju dzīvo pilnīgā nabadzībā un badā. Paradokss? Varbūt viņiem beidzot vajadzētu sākt strādāt? Arī šo tēmu diezgan pamatīgi iztirzāja John Deere pārstāvis. Eiropa un Ziemeļamerika faktiski ir sasniegusi savus maksimālos ražošanas apjomus, un šajā jomā attīstība ir grūti iedomājama. Āfrika pilnīgi noteikti ir risinājums, un mums nav jāuztraucas par katru ražas pieauguma kilogramu, kas bieži vien tiek iegūts uz vides prasību neievērošanas rēķina.

PIlns raksts žurnāla “Agrotops” 2017.g.janvāra numurā

Pievienot komentāru