Vor nicht allzu langer Zeit hatte ich die Gelegenheit, 90 Minuten mit Arthur Erickson von zu verbringen Hylio, einem nordamerikanischen Hersteller von landwirtschaftlichen Sprühdrohnen (und bald einer Sensordrohne). Die daraus entstandenen zwei Folgen des Podcasts erzählen eine faszinierende Geschichte des agrartechnischen Wandels.
In der ersten Folge legt Erickson die Grundlagen dar. Zwei der größten Drohnen von Hylio, die AG-272 mit einem Durchmesser von 14 Fuß von Spitze zu Spitze, kann 400 Pfund an landwirtschaftlichen Betriebsmitteln – Düngemittel, Herbizide, Pestizide und Fungizide – zwischen sich transportieren und an einem Tag so viel Anbaufläche abdecken wie Ein moderner Spritztraktor im Wert von 700.000 US-Dollar kostete jedoch insgesamt etwa 200.000 US-Dollar. Selbst ein gebrauchter Traktor, der weniger Boden pro Stunde zurücklegt, kostet wahrscheinlich 300.000 US-Dollar.
Und moderne Traktoren brauchen weit über ein Jahr, um nach der Bestellung zu liefern, können bis zu zwanzig Meilen an Verkabelung haben und erfordern ausgeklügelte Computeranalysen und Schrauben, wenn etwas schief geht. Wenn etwas schief geht, können sie wochenlang außer Betrieb sein. Trotz der massiven Nachfrage haben die Drohnen von Hylio einige Monate Lieferzeit und sind mechanisch unglaublich einfach, so dass sie für Landwirte sehr einfach auf den Feldern zu schrauben sind.
Landwirtschaftliche Drohnen sind allgegenwärtig, wie ich nach der Diskussion feststellte. Erickson schätzte, dass die zwei Millionen Farmen in den USA 15 % nutzen, entweder als Dienstleistung oder in direktem Besitz, aber Statistiken deuten darauf hin, dass die aktuelle Nutzung viel näher an 100 % liegt, da 75 % der 2018 befragten Landwirte oder genutzt haben den Einsatz von Drohnen planen.
Der größte Teil dieser Verwendung findet in Vermessungsdrohnen und normalerweise Starrflügeldrohnen statt. Mit Sensorpaketen, die hochauflösende Kameras und Multispektralsensoren enthalten, die Temperaturgradienten und Feuchtigkeitsgrade erkennen können, und SaaS-Plattformen wie Pix4d die Daten von jedem Sensorset zusammenfügen, um Input-Einblicke und KML-Dateien für die Präzisionslandwirtschaft bereitzustellen, wissen die Landwirte genau, wo sie wie viel Produkt platzieren müssen.
Aber ohne Drohnen ist es schwierig, Präzision zu erreichen. Feldspritzen, die Starrflügel- oder Drehflügelfahrzeuge verwenden, sprühen sehr schnell viele Inputs, aber viel davon wird von den Feldern und über nahe gelegene Straßen, Gräben, Teiche und die falschen Felder geblasen. Und sie müssen kurz anhalten oder zu spät kommen, wenn Drähte über Feldenden kreuzen oder Masten herausragen. Infolgedessen tun viele Inputs nicht das, was sie tun sollen, nämlich Pflanzen zu ernähren oder Insekten oder Pilze abzutöten.
Das Fahren von Traktoren über höhere Feldfrüchte zerquetscht viele von ihnen, und es kann schwierig sein, in Ecken und um Hindernisse herum zu kommen, um eine gute Abdeckung zu erhalten. Und Sie können Traktoren oft nicht auf nassen Feldern fahren, wenn Pilze blühen, weil sie stecken bleiben oder den Boden zu sehr aufreißen.
Landwirtschaftliche Sprühdrohnen hingegen üben 400 Pfund Abwärtsdruck auf die Eingaben aus, wenn sie 15 Fuß über den Pflanzen fliegen, die Eingaben aerosolisieren und sie zwischen die Pflanzen und auf den Boden drücken, was eine viel bessere Abdeckung bietet. Und offensichtlich kümmern sie sich überhaupt nicht um schlammige Felder, was eine frühzeitige fungizide Anwendung mit geringeren Mengen und größerer Wirksamkeit ermöglicht. Laut Erickson wird ein bevorstehender Peer-Review-Bericht wahrscheinlich eine Reduzierung der Input-Mengen um 30 % bis 50 % zeigen, um die gleichen landwirtschaftlichen Ernten zu erzielen, eine massive Einsparung.
Und die Verwendung von Traktoren ist ein Problem mit mehr als zerquetschten Ernten und zerrissenen Feldern. Die Bodenverdichtung ist ein großes Problem. Erickson schlug vor, 3 % bis 10 % Vorteile aus der Vermeidung von Bodenverdichtung zu ziehen, aber Studien zeigen 9 % bis 55 % Ertragseinbußen. Offensichtlich verdichten Drohnen, die leicht durch die Luft schwirren, den Boden überhaupt nicht.
Ich habe nach unserer Diskussion eine Reihe von Nachforschungen angestellt und vieles davon ausführlicher in einem Artikel dokumentiert Landwirtschaftliche Drohnen stören das Pflanzensprühen, die Pflanzenanalyse und das Traktorgeschäft vor einem Monat, also lies das, um mehr zu erfahren.
Natürlich nippt die Drohne, die vielleicht 150 Pfund wiegt und 200 Pfund an Input trägt, auch an Strom, während die Multiton-Traktoren und Luftsprühgeräte den Diesel und das Avgas zurückdrängen. Die Betriebskosten sind erheblich niedriger, und die Vorteile der Verwendung von dekarbonisierendem Strom zum Spritzen anstelle von fossilen Brennstoffen sind ein großer Vorteil.
Aber die Vorteile sind viel größer als nur die Einsparung direkter CO2-Emissionen, das Thema eines Großteils der zweiten Hälfte der Diskussion.
Diese 30- bis 50-prozentige Reduzierung der Inputs und viel weniger Inputs, die in angrenzenden Gebieten und Wasserstraßen verschwendet werden, ist groß. Während die große jährliche Düngung nach der Ernte mit Traktoren durchgeführt wird, da sie oft Hunderte von Pfund Dünger pro Acre erfordert, bedeutet die wesentlich effizientere anschließende 4-5 Überfahrt, dass insbesondere ammoniakbasierte Düngemittel reduziert werden. Das hat zwei Vorteile. Der erste ist, dass Ammoniak derzeit mit aus Erdgas oder Kohle gewonnenem Wasserstoff hergestellt wird, mit CO2e-Emissionen, die das 8- bis 35-fache der Masse des Wasserstoffs betragen, was im besten Fall etwa das 8-fache der Masse von Ammoniak ergibt. Das ist ein großes Klimaproblem.
Aber Düngemittel auf Ammoniakbasis, die auf Felder aufgebracht werden, spalten den Wasserstoff und Stickstoff im Ammoniak in einer chemischen Reaktion auf, so dass der größte Teil des Stickstoffs die Pflanzen düngt, aber einen Teil des Rests in Lachgas mit einem 265-fachen Treibhauspotenzial umwandelt die von CO2. Und Lachgas verbleibt im Gegensatz zu Methan lange in der Atmosphäre. Das macht aus den 8 Pfund CO2e pro Pfund Dünger eher 11 Pfund.
30 % bis 50 % weniger Überfahrten über das Feld mit Düngemitteln auf Ammoniakbasis haben einen großen Vorteil für das Klima, da dieser Vektor einer der größten landwirtschaftlichen Einträge zum Klimawandel ist.
Aber auch Phosphate, ein weiterer wichtiger Input, haben Probleme. Wenn sie von Feldern abfließen oder aufgrund von Übersprühen einfach in Wasserstraßen landen, sammeln sie sich flussabwärts in Teichen und Seen an und können Algenblüten verursachen, die den Sauerstoff aus dem Wasser saugen, Wasserlebewesen töten und stinkende Massen verrottender Algen in der Freizeit hinterlassen und Wohngewässer.
Landwirte kaufen natürlich keine Sprühdrohnen oder mieten Drohnen-Sprühdienste wegen der Umweltvorteile. Sie müssen ihre Verwendung nicht rechtfertigen. Sie unterschreiben auf der gepunkteten Linie für mehr Ernten, niedrigere Betriebskosten und niedrigere Kosten für Inputs, alles Dinge, die ihr Endergebnis maximieren. Hylio macht sich nicht die Mühe, die Umweltvorteile anzupreisen, und Erickson spielt schnell jeden Vorschlag herunter, dass seine landwirtschaftlichen Drohnen klimaneutral oder umweltinaktiv sind, obwohl seine Bedenken hinsichtlich der Batterieproduktion meiner Meinung nach etwas übertrieben sind.
Für Leute, die an weiteren Details zu diesem Thread unseres Gesprächs interessiert sind, habe ich eine umfassendere Analyse in einem anderen Artikel veröffentlicht Die Landwirtschaft ist ein massives Klimaproblem, und landwirtschaftliche Drohnen sind ein Schlüsselkeil ungefähr zur gleichen Zeit.
Das Gespräch war großartig, und es war gut, es mit anderen Drohnen-orientierten Firmen wie DroneSeed von Grant Canary und Kaitlyn Albertoli und Buzz Solutions von Vikhyat Chaudhry zu vergleichen, mit denen ich in den letzten Jahren viel Zeit verbracht hatte, als ich nachsah beim disruptiven Einsatz drohnenbasierter Lösungen zur Beschleunigung der Klimasanierung und Verbesserung der Netzresilienz. Erickson betrachtet DroneSeed als den Großvater im Weltraum, der den Weg für Schwerlastdrohnen geebnet hat, die große Nutzlasten autonom über ländliche Gebiete fliegen.
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall implementiert, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwierig zu entscheiden, was wir dahinter setzen sollten. Theoretisch gehen Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter eine Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben uns daher entschieden, unsere abzuschaffen.
Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes Halsabschneidergeschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen – wachsen. So …