Kuinka voitaisiin viljellä salaattia, tomaatteja tai kaalia Kuussa? Todennäköisesti se tapahtuisi kasvatuskammioissa, joissa kasvit saavat kasvuvoimansa veteen lisätyistä ravinteista mullan sijaan. Vesiviljelyssäkin kasvien juuret tarvitsevat kuitenkin jotain, mihin kiinnittyä. Tässä kuvaan astuu VTT:n innovaatio.
VTT on mukana norjalaisjohtoisessa LunarPlant-projektissa, jonka tavoitteena on kehittää kestävää ruuantuotantoa kuumissioita varten. Vaikka hankkeessa katse on avaruudessa, VTT:n uraauurtava selluloosapohjaisten kasvualustojen tutkimus tuo käänteentekeviä mahdollisuuksia kestävään viljelyyn myös täällä Maassa.
Vesiviljely: Vettä, ravinteita, ilmaa – ja tukea juurille
VTT on kehittänyt LunarPlant-projektissa selluloosapohjaista kasvualustaa. Sitä hyödynnetään vesiviljelyjärjestelmissä juurien tukena. Vesiviljely, eli kasvien kasvattaminen ilman multaa, on keskeinen menetelmä suljetuissa elämää ylläpitävissä järjestelmissä pitkään kestävillä avaruusmatkoilla.
”Hyödynnämme kasvualustojen valmistuksessa vaahtorainaustekniikkaa, jota VTT on kehittänyt yli 15 vuoden ajan”, sanoo erikoistutkija Elina Pääkkönen.
”Yksi selluloosapohjaisen alustan tärkeimmistä eduista on sen bioyhteensopivuus, mikä tarkoittaa, että kasvit reagoivat materiaaliin positiivisesti”, sanoo VTT:n erikoistutkija Sara Paunonen. "Tämä on ratkaisevan tärkeää, kun halutaan maksimoida kasvien kasvu ja satoisuus vesiviljelyjärjestelmässä. Lisäksi selluloosa materiaalina tukee projektin kiertotaloustavoitteita, sillä raaka-ainelähteenä voidaan mahdollisesti käyttää kuuasemalla viljeltyjä kasvijätteitä.”
Resurssitehokkuus on kiertotalouden kulmakivi
”Käytämme tällä hetkellä materiaalina esimerkiksi olkea, joka on helposti saatavilla oleva raaka-aine. Suunnittelemme korvaavamme sen tulevaisuudessa kasvijätteillä, kuten tomaatinvarsilla. Näin lähestymme suljettua kiertoa”, sanoo Paunonen.
Kiertotalousajattelu on myös tieteellisten edistysaskeleiden ytimessä. LunarPlant-projektia johtava norjalainen CIRiS, Center for Interdisciplinary Research in Space, optimoi vesiviljelyä varten ravinneliuoksia, jotka sisältävät orgaanisesta jätteestä erotettuja ravintoaineita. Samalla analysoidaan, miten kasvit reagoivat näihin liuoksiin. Nämä innovatiiviset ratkaisut mahdollistavat merkittävällä tavalla kasvien vesiviljelyä Kuussa.
VTT:n tutkimus ei rajoitu vain kasvumateriaalin toimittamiseen. Tiimi työskentelee aktiivisesti optimoidakseen materiaalin ominaisuuksia, kuten veden imeytymistä, huokoisuutta ja kemiallista koostumusta, jotta ne täyttävät vesiviljelyn erityisvaatimukset. Tämä edellyttää tiivistä yhteistyötä muiden projektikumppaneiden kanssa, jotta kasvualusta tukee tehokkaasti kasvien kasvua ja integroituu saumattomasti koko vesiviljelyjärjestelmään.
Iso merkitys kestävälle ruuantuotannolle Maassa
Vaikka LunarPlant-projekti keskittyy avaruustutkimukseen, VTT:n kannalta tärkeitä ovat sen tutkimustyön kautta avautuvat laajemmat mahdollisuudet. Tulokset voivat mullistaa kestävän ruuantuotannon Maassa ilmastonmuutoksen kasvattaessa kestävien viljelykäytäntöjen kysyntää.
”Maassa haasteena on, että ilmasto muuttuu, lämpötilat nousevat ja koetaan äärimmäisiä olosuhteita. Kasvihuoneviljely lisääntyy, ja se vaatii innovatiivisia kasvualustoja”, sanoo Pääkkönen.
Hän korostaa myös tarvetta saada paikallisia, kestäviä vaihtoehtoja perinteisille kasvualustoille, kuten mineraalivillalle, turpeelle ja kookoskuidulle.
GROW – Uusi selluloosapohjaisisten kasvualustojen tutkimusyhteistyö
LunarPlant-projekti on käynnissä viimeistä vuottaan, ja VTT etsii aktiivisesti uusia yhteistyö- ja rahoitusmahdollisuuksia kehittääkseen edelleen selluloosapohjaista kasvualustaa ja sen sovelluksia. Tiimi on erityisen kiinnostunut hankkimaan EU-rahoitusta laajentaakseen tutkimusta edelleen.
Business Finlandin rahoituksella syksyllä 2024 alkanut GROW-projekti keskittyy erilaisten sivuvirtojen hyödyntämiseen muun muassa kasvualustoissa. Tutkimusta tekevät VTT, Luonnonvarakeskus (Luke) ja Geologian tutkimuskeskus (GTK) yhteistyössä kahdeksan yrityksen kanssa.
”VTT:n työ LunarPlant-projektissa osoittaa, kuinka avaruuteen liittyvä tutkimus voi edistää innovaatioita, joilla on konkreettisia hyötyjä elämälle Maassa. Tutkimus selluloosapohjaisista kasvualustoista on meidän panoksemme ruuantuotannon kestäviin ratkaisuihin sekä planeetallamme että sen ulkopuolella”, päättää Elina Pääkkönen.
