Wageningen, The Netherlands
June 28, 2021
The more data, the better growers can control their cultivation. Sensors play a crucial role in this: they can tell, for example, how moist the soil or air is, or how high the CO2 content is. Sensors have to be removed after a crop rotation, and that is fairly labor intensive. The Business Unit Greenhouse Horticulture of Wageningen University & Research is therefore participating in a European study into sensors that are biodegradable.
Until now, sensors consist of materials that are not biodegradable. But developments are moving fast. For example, organic substances can already be used in the 'printing' of electronic parts. If a sensor is fully biodegradable, this means significant cost savings for growers and farmers: they do not have to remove the sensors after cultivation. In addition, sensors that “roll out of the printer" can also be produced in large numbers, and therefore much cheaper.
A number of parties from Germany, Spain and the Netherlands are investigating the possibilities of biodegradable sensors within the PLANtAR project. The aim of the three-year project - which started at the end of 2020 - is to stimulate developments and support producers and potential users.
Application of biodegradable sensors in greenhouse horticulture
WUR is investigating the market application in greenhouse horticulture, horticulture and arable farming and establishes design criteria for sensors in these sectors. To this end, growers and farmers are interviewed about how their business operations can possibly be improved by using biodegradable sensors. For example, can cultivation be better controlled if more data is available, or can internal processes - such as the application of crop protection - be organized better and more efficiently?
WUR's research focuses on a number of specific sensors, such as measuring moisture, conductivity and nitrate in the soil, leaf wetness, an electronic nose for fragrances and CO2 levels in the air. It is also being examined whether sensors that are only partially biodegradable are interesting for agricultural entrepreneurs. The research thus provides more insight into opportunities for biodegradable sensors, both in high-tech sectors and in low-tech or mid-tech crops.
Project partners
WUR works together with the Netherlands Plant Eco-phenotyping Center, Evalan, MuniSense, Grodan and imec the Netherlands. The project leader is the German Infineon, a world leader in semiconductor solutions. The Dutch partners are financed by the Ministry of Economic Affairs through the program of 'International Innovation', which is linked to the European Penta program (PENT191002).
Welke kansen hebben biologisch afbreekbare sensoren?
Hoe meer data, hoe beter telers hun teelt kunnen sturen. Sensoren spelen daarbij een cruciale rol: ze kunnen bijvoorbeeld vertellen hoe vochtig de grond of lucht is, of hoe hoog het CO2-gehalte is. Sensoren moeten na een teeltwisseling verwijderd worden, en dat is redelijk arbeidsintensief. De Business Unit Glastuinbouw van Wageningen University & Research werkt daarom mee aan een Europees onderzoek naar sensoren die biologisch afbreekbaar zijn.
Sensoren bestaan tot heden uit materialen die niet afbreekbaar zijn. Maar de ontwikkelingen gaan snel. Zo kunnen al organische stoffen gebruikt worden bij het 'printen' van elektronische onderdelen. Als een sensor volledig biologisch afbreekbaar is, dan betekent dat een flinke kostenbesparing voor telers en boeren: ze hoeven de sensoren niet te verwijderen na de teelt. Daarbij kunnen sensoren die 'uit de printer rollen' ook in grote aantallen, en daardoor veel goedkoper geproduceerd worden.
Een aantal partijen uit Duitsland, Spanje en Nederland onderzoekt binnen het project PLANtAR de mogelijkheden van biologisch afbreekbare sensoren. Doel van het driejarig project - dat eind 2020 startte - is het stimuleren van ontwikkelingen en het ondersteunen van producenten én mogelijke gebruikers.
WUR onderzoekt de markttoepassing in de glastuinbouw, tuinbouw en akkerbouw en stelt ontwerpcriteria vast voor sensoren in deze sectoren. Daarvoor worden onder meer telers en boeren geïnterviewd over hoe hun bedrijfsvoering mogelijk verbeterd kan worden door de inzet van biologisch afbreekbare sensoren. Is bijvoorbeeld de teelt beter te sturen als er meer data beschikbaar is, of zijn interne processen - zoals het toedienen van gewasbescherming - beter en efficiënter te organiseren?
Het onderzoek van WUR richt zich op een aantal specifieke sensoren, zoals voor het meten van de vochtigheid, geleidbaarheid en nitraat in de bodem, bladnat, een elektronische neus voor geurstoffen en CO2-gehaltes in de lucht. Ook wordt gekeken of sensoren die slechts deels afbreekbaar zijn interessant zijn voor agrarisch ondernemers. Het onderzoek geeft dus meer inzicht in kansen voor biologisch afbreekbare sensoren, zowel in hightech sectoren als in lowtech- of midtech-teelten.
WUR werkt hierin samen met Netherlands Plant Eco-phenotyping Centre, Evalan, MuniSense, Grodan en imec the Netherlands. Projectleider is het Duitse Infineon, een wereldleider in halfgeleidertoepassingen. De Nederlandse partners worden gefinancierd door het Ministerie van Economische Zaken via het programma van 'Internationaal Innoveren', dat is gekoppeld aan het Europese Penta-programma (PENT191002).
Topics
Species
