Alternatieven
Vorstbestrijdingstechniek
Er werd ook geëxperimenteerd met demo-opstellingen of een zuiver theoretische analyse uitgevoerd om nieuwe technieken te onderzoeken.
Verwarming via straling
In de klassieke gebouwklimatisatie is straling al sinds lange tijd een veelgebruikte techniek voor verwarming. In theorie zou dat mechanisme ook waardevol moeten zijn voor de bescherming van bloemen/vruchten bij nachtvorst. Het systeem levert zijn warmte rechtstreeks af aan het gewas en het wekt maar weinig warme lucht op. Deze warme lucht stijgt immers vaak te snel op zonder de bloemen/vruchten te verwarmen of zij wordt te snel afgevoerd door de wind. Die problematiek stelt zich bijvoorbeeld wel bij het gebruik van vuurpotten.
In 2019 werden er op de percelen van pcfruit enkele (beperkte) testen uitgevoerd met verhoogde, krachtige terrasbranders op propaan. Ondanks het hoge vermogen en het hoge brandstofverbruik bleken die stralers de bloemen zeer beperkt te beschermen, zelfs op een korte afstand (3 meter van de brander). Vanwege die beperkte bescherming in vergelijking met de hoge aankoop- en verbruikskosten werd de techniek niet weerhouden als een economisch haalbaar alternatief op de bestaande vorstbestrijdingstechnieken.
Schuim
Schuim vangt en immobiliseert lucht, waardoor het een isolerende laag vormt. Als je de bloemen van een teelt overdag met schuim bedekt, worden de convectieve en radiatieve warmteverliezen vanuit de vrucht sterk ingeperkt tijdens een vorstnacht. In het verleden, voor de opkomst van anti-vorstdoeken, experimenteerde men in de groenten- en aardbeiteelt reeds met die techniek. Ook meer recent werd de techniek nog eens uitgetest in de VS,, maar desondanks zijn er momenteel geen commerciële schuimoplossingen beschikbaar. Alle bekende toestellen werken met een ventilator (actief ingeblazen lucht) die het schuim door een net duwt en zo grote bellen creëert. Dat levert een sterk isolerende schuimlaag op.
In 2019 en 2020 werden er opnieuw modeltesten uitgevoerd met een stevig, snel uithardend, gelatine-gebaseerd schuim. De temperatuurswinst (+1°C) en de bescherming bleken uiteindelijk onvoldoende om verder te gaan.
De hoeveelheid arbeid nodig om het schuim vóór elke potentiële vorstnacht aan te brengen, staat niet in verhouding met de beschermingsgraad. Bovendien zouden er nog aanzienlijke ontwikkelingen nodig zijn om een machine en een schuimoplossing te ontwikkelen die geschikt zijn voor boomgaarden (verticale teelt). Ook de aanwezigheid van relatief lichte wind bleek de aanbreng van schuim op de planten onmogelijk te maken.
Combinatie Frostguard, hagelnet en beregening
Er werd onderzocht of het warmeluchtkanon type Frostguard in combinatie met andere technieken ingezet kan worden. Dat is een relatief flexibel systeem dat het potentieel bezit om de werking van andere systemen te verbeteren. De warmte geleverd door een Frostguard zou in theorie beter binnen het perceel gehouden kunnen worden wanneer het toestel onder een gesloten hagelnet geplaatst wordt. Dat bleek in de praktijk echter niet het geval te zijn (weinig verschil met de opstelling in openlucht).
De opstelling van de Frostguard kan in tandem geplaatst worden met een beregeningsmechanisme. Die combinatie kan nuttig zijn tijdens extreem koude nachten waar zelfs klassieke bovenkroonberegening tekortschiet. Het gaat dan om een nodige temperatuuswinst van meer dan 6°C, een situatie die bv. in Polen en Canada durft voor te komen.
De Frostguard kan mogelijk ook de werking van zuinigere beregeningssystemen verbeteren. Die combinatie van technieken kon onvoldoende getest worden tijdens het Frostinno-project, aangezien zeer koude nachten niet voorkwamen in Vlaanderen gedurende de periode waarin het project liep.
Beide systemen dragen een aanzienlijke kostprijs met zich mee. De totale kost van die combinatie ligt eens zo hoog. Aangezien de extreme vorstnachten in Vlaanderen zodanig zeldzaam zijn, lijkt het gecombineerde systeem Frostguard en beregening economisch niet haalbaar/zinvol.
Theoretische analyse
Verwarming via circulatie van water of lucht
Warmteoverdracht die voorzien wordt vanuit een buizensysteem waarin warme lucht/water circuleert (principe centrale verwarming), is te beperkt om een boomgaard te beschermen tegen vorst. Alleen bloemen/vruchten die zeer dicht tegen het buizensysteem aanliggen, ondervinden voldoende bescherming. Het benodigde warmtevermogen, te leveren door een verwarmingsketel of een andere warmteopwekker, is zeer groot. De kostprijs van zo’n installatie, in aankoop en verbruik, weegt niet op tegen de beperkte vorstbescherming. Die techniek werd daarom niet weerhouden in het Frostinno-project.
Commercieel beschikbaar systeem (wijngaard): Thermovine (Vinescapes)
Warmte geleverd door mobiele opslagsystemen en geothermie
De warmte opgewekt uit die bronnen kan alleen benut worden door gebruik te maken van een afgiftesysteem op basis van water- of luchtcirculatie. Zoals in de bovenstaande paragraaf reeds werd aangehaald, zijn die afgiftesystemen weinig performant als vorstbestrijdingsmaatregelen. De installatiekost is erg hoog. De technieken werden niet verder onderzocht in het Frostinno-project.
Zonnepanelen
De installatie van zonnepanelen opgesteld boven de kruinen van de bomen wordt onderzocht in het project ‘Agrivoltaics’. Vermoedelijk treedt er tijdens een vorstnacht een beperkt vorstbeschermend effect op door afdekking, net zoals bij het gebruik van hagelnetten en regenkappen. De elektriciteit via de zonnepanelen zou dan vervolgens gebruikt kunnen worden om andere vorstbestrijdingsmaatregelen van energie te voorzien. Dat gaat echter gepaard met een duur opslagsysteem (batterijen), wat op dit moment niet haalbaar is.
Mist
Je kan de warmte-uitstraling van een perceel tijdens een vorstnacht inperken door een mistbank te creëren boven het perceel (artificiële bewolking). Die mist zou bovendien een zeker beregeningseffect kunnen hebben op de bloemen/vruchten (natte ijsvorming). De techniek brengt echter een ernstig gevaar met zich mee voor de omgeving. Je kan de mist onmogelijk volledig ter plaatse houden, zelfs bij een weloverwogen positionering van de mistkanonnen en bij afscherming van het perceel. Als er autoverkeer is in ruime omgeving van de boomgaard, kan dat tot verkeersongevallen leiden door beperkte zichtbaarheid of aanvriezende mist. In 2014 in Polen veroorzaakte de techniek van vorstbescherming via artificiële mist een dodelijke kettingbotsing. In het dichtbevolkte België is deze techniek af te raden.
Commercieel systeem: Viti-protect (Pulsfog)
Cellulose nanokristallen
Ontwikkelende bloemen elektrostatisch bespuiten met een isolerende laag cellulose nanokristallen kan warmteverliezen en schade tijdens een vorstnacht beperken. De techniek biedt aanzienlijke bescherming in de ontwikkelingsstadia vóór het openen van de bloemblaadjes. In latere stadia kan er moeilijk een aaneensluitende laag kristallen gevormd worden en is er geen effect meer.
Meer info: WSU Tree Fruit (in 2020 nog niet commercieel beschikbaar)
