WUR in Dubai: duurzaam eten en drinken in de woestijn

De kennis en techniek van WUR op het gebied van water, energie en voedsel is op allerlei plaatsen ter wereld toepasbaar en dus ook interessant voor het Midden-Oosten. Misschien wel juist vanwege de uitdagende omstandigheden daar, want hoe teel je groente en fruit bij een temperatuur van bijna 50 graden en hoe kom je in de woestijn eigenlijk aan voldoende water?

Tijdens de World Expo in Dubai – een jaar uitgesteld vanwege de coronapandemie – laten Wageningse wetenschappers begin 2022 zien wat automatische kassen, verticale boerderijen en innovatieve ontziltingsmethodes kunnen betekenen in de Golfregio. En daarbuiten, er zijn immers veel andere landen ter wereld die in januari het ‘waterprogramma’ (tijdens de Global Goals week van de 16e tot 22e) en ‘voedselweek’ van 17 tot 23 februari op het Nederlandse paviljoen (online) bijwonen.

Ook WUR-bestuursvoorzitter Louise Fresco zal acte de présence geven in Dubai, fysiek – mits de situatie rondom het coronavirus het toelaat - en anders digitaal.

Drie voorbeelden van wat WUR al doet in het Midden-Oosten:

• Kassen in Abu Dhabi
• Ontzilting langs de Perzische Golf
• Ketenaanpak in de Golfregio

Snikheet en toch veel mooie komkommers

Hoewel groenten als komkommer, tomaat en paprika wel wat licht en warmte kunnen gebruiken zijn de omstandigheden in Abu Dhabi verre van ideaal met zomertemperaturen rond de 48 graden. Dan kun je denken: beter importeren, maar zo eenvoudig is het niet. Jouke Campen, tuinbouwtechnoloog bij WUR en al jaren actief in het Midden-Oosten: “De voedselcrisis in 2008 heeft landen daar wakker geschud: ze hebben weliswaar voldoende geld om verse producten te importeren, maar als er wereldwijd een tekort is, trek je aan het kortste eind. Ook corona heeft aangetoond hoe kwetsbaar je voedselvoorziening is als je van anderen afhankelijk bent.” Kortom: landen in het Midden-Oosten willen zelf aan de slag, voornamelijk in kassen en in mindere mate op het land (aardappels en courgette).

Maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan: naast de verzengende hitte in de zomer is het er kurkdroog. Campen: “Het regent er nauwelijks, het grondwater raakt op en is bovendien veel te zout.” Als gevolg hiervan is de kwaliteit van de geteelde producten minimaal. Bovendien blijft de hoeveelheid van de oogst achter.

Toch is er hoop, zegt Campen, die momenteel druk bezig is met de hulpvraag vanuit achthonderd telers in Abu Dhabi. “We zijn – met de praktische kennis die we de afgelopen jaren in de regio hebben opgedaan – op zoek naar aanpassingen aan de kassystemen die zowel de productie verhogen als het watergebruik verminderen. Wat blijkt: als we het koelsysteem verbeteren en meer licht toelaten in de kassen (dus minder verduisteren door schermen) is er minder water nodig voor koeling, verbetert het kasklimaat én gaat de productie omhoog.”

En er is meer vooruitgang te boeken. “Ze gebruiken daar nog heel veel pesticiden als gewasbescherming. Wij bekijken hoe we dat kunnen vervangen door inzet van biologische bestrijding, zoals insecten.” Hoe meer data Campen en zijn team verzamelen hoe beter: “Daardoor leren we hoe we zo optimaal mogelijk kunnen telen in die regio en dát kan van pas komen op tal van andere plekken in de wereld.”

Belangrijke les die Campen heeft geleerd in het Midden-Oosten: keep it simple. “In het Midden-Oosten is er weinig kennis over optimaal telen en al helemaal niet met behulp van kunstmatige intelligentie. Maken we het te ingewikkeld, dan wordt de techniek niet gebruikt. Dus daar houden we rekening mee.”

Slim ontzilten van liters en liters water

Zoet water is schaars in het Midden-Oosten en het zeewater uit de Perzische golf is erg zout en wordt door opwarming van de aarde alleen maar zouter. De huidige techniek die landen in de regio gebruiken om hun drinkwater te ontzilten is meestal ‘reversed osmose - RO’. “Onder hoge druk wordt water door een membraan geperst, maar omdat het water steeds zouter wordt, is er steeds meer druk nodig om het water te ontzilten. Dat gaat dus steeds minder efficiënt en kost meer energie per liter”, legt Maurits Burgering van WUR uit. Samen met kennisinstituut TNO heeft Wageningen Food & Biobased Research (WFBR) een oplossing gevonden: Memstill en de nog innovatievere opvolger Mempower. Deze prijswinnende technologie kan op een andere manier water ontzilten; door middel van destillatie (zie hier een animatie MemPower: Pure water and electricity - YouTube).

Burgering: “De pilot installatie ter grootte van een zeecontainer kan beter met hoge zoutconcentraties omgaan en kan op duurzamere energiebronnen draaien zoals zon, geo- of restwarmte. In het Midden Oosten kan een installatie goed werken op zonnepanelen die op de ontziltingsappartuur – die in een gebouw of bijvoorbeeld kassencomplex zit - geplaatst kan worden. Om de zonnepanelen goed te laten functioneren in de hitte van het Midden-Oosten, moeten ze gekoeld worden. De restwarmte die daar vanaf komt kun je óók weer gebruiken om de Memstill op te laten draaien. Dergelijke restwarmte kan ook komen van andere bronnen zoals fabrieken of installaties in de buurt.”

Inmiddels is de Memstill-technologie getest in er meerdere pilotprojecten, van Rotterdam tot Singapore en Malta, as we speak draait er een op Texel. Burgering: “Dat het werkt is wel genoeg gedemonstreerd. Het water dat er uitkomt is zo puur als maar kan, en na toevoeging van een snufje mineralen, excellent drinkwater.” Deze alternatieve ontziltingstechnologie is interessant voor overheden en ondernemers in het Midden-Oosten.

Maar vinden ze het duurzaamheidselement van Memstill wel zo belangrijk daar? Olie en gas genoeg immers. “Dat tij moet keren”, zegt Burgering. “Ze hebben echt wel door dat ze moeten investeren in de toekomst en dus minder moeten uitstoten om de wereld leefbaar te houden. Bovendien kunnen de oude ontziltingstechnieken op termijn gaan haperen omdat het zeewater té zout wordt. En het is toch wel heel vervelend als je straks de kraan opendraait en er komt niets uit.”

Plus: water is ook essentieel voor voedselzekerheid. “Daarom hebben we het nu zo vaak over de water-energy-food-nexus: die factoren grijpen op elkaar in. Zeker in het Midden-Oosten vanwege de extreme omstandigheden, maar op veel meer plekken ter wereld speelt deze nexus.” Innovaties aan de energiekant zijn daarom net zo goed van belang en kunnen andere innovaties aanvullen, dat zie je nu ook bij Memstill: onderzoekers van WFBR verbinden in de opvolger Mempower ontzilting met de productie van waterstof, wat als alternatieve brandstof kan dienen.

Voor WUR én de Nederlandse bedrijven die bij de ontwikkeling van Memstill betrokken zijn is het Midden-Oosten een erg interessante opstartmarkt, zegt Burgering. “De extreem warme en droge omstandigheden vormen een extra uitdaging in het ontziltingsproces, waardoor we deze techniek optimaal kunnen inzetten. Wij zijn er klaar voor, we hebben al een groot technologie- en businessplan ontwikkeld samen met partners in de regio en hopen dat de lokale overheden nu doorpakken.”

Met alleen high-tech kassen ben je er niet

Kassen vol technische snufjes maken tuinbouw in de woestijn mogelijk, maar om voedselproductie in het Midden-Oosten écht van de grond te krijgen moet je de hele productieketen aanpakken, stelt Peter Ravensbergen, expertiseleider Tuinbouw bij Wageningen Economic Research. “Van zaadje tot gekoelde opslag en transport. Plus het opleiden van alle betrokken ondernemers zodat zij de verschillende productiefases goed kunnen aansturen.”

Ravensbergen noemt dit het ‘ecosysteem’-denken dat nodig is voor het efficiënt en duurzaam produceren van vers voedsel. WUR is goed in het overzien van die hele keten en wordt om die reden op verschillende plekken ingehuurd. “We analyseren grootschalige ‘agrocomplexen’. Van honderden hectares vol innovatieve kassen en vertical farms (afgesloten gebouwen met meerlagenteelt waarin alle factoren aan te passen zijn, red.) die miljoenen mensen van vers voedsel kunnen voorzien, op een duurzame manier. Denk dichtbij huis aan Agriport A7 in Noord-Holland waar meer dan 400 hectare glas (kassen, red.) staat en ondernemers zelf duurzame energie opwekken.”

Of het project in de Amerikaanse deelstaat Kentucky, waar WUR samen met Nederlandse hogescholen en bedrijven is ingeroepen om de lokale overheid te adviseren hoe een enorm groot high-tech ecosystem – ook van 400 hectare - goed op de rit te krijgen. De boodschap – en die geldt overigens ook op kleinere schaal in het Midden-Oosten: met geld kan je niet alles regelen. “Je kunt nog zoveel dollars of dirham (munt in Dubai, red.) investeren in hardware zoals kassen, maar als je niet de juiste software en orgware hebt – ofwel vakkennis en kennis van businessmodellen - dan lukt het niet.”

Ravensbergens boodschap tijdens de World Expo in Dubai, zo zal hij daar benadrukken tijdens de 'Voedselweek’ in februari, reikt dus verder dan de mogelijkheden voor tuinbouw in het Midden-Oosten. Hoewel hij het belang van het verbeteren van voedselproductie ter plaatse niet wil bagatelliseren. “Er moet wat gebeuren, in de eerste plaats omdat de regio veel te afhankelijk is van import. Dat is niet alleen onzeker, maar ook niet duurzaam.” Of lokaal produceren in die extreme omstandigheden niet minstens zo belastend is voor het milieu, vindt Ravensbergen moeilijk te zeggen. “Dat weten we nog niet precies, en is dus een interessant leerpunt voor WUR. Omdat we steeds meer data verzamelen, kunnen we steeds beter voorspellen wat je nodig hebt om efficiënt en duurzaam te telen op heel warme, droge plekken. Zo onderzoeken we in het Midden-Oosten welke tomatenrassen goed groeien, hoeveel water je precies nodig hebt en hoe zout het water mag zijn.” Die kennis komt van pas in andere delen van de wereld die ook met dergelijke extreme omstandigheden te maken hebben – een groeiend aantal door klimaatverandering.

Een andere belangrijke motivatie om lokaal en duurzaam te gaan telen in de Golfstaten is het terugdringen van voedselverspilling, stelt Ravensbergen. Doordat het besteedbaar inkomen daar de laatste jaren fors is gestegen is de voedselverspilling per inwoner meer dan het dubbele van het wereldwijde gemiddelde, zoals hier te lezen valt een site van het Ministerie van LNV. “Door lokaal te produceren is verspilling tastbaarder – je verkwist het voedsel dat je met veel moeite en geld in eigen land hebt geteeld - en je kunt tegelijkertijd hergebruik van reststromen bevorderen: zodat je voedselresten kunt verwerken in andere voeding of gebruiken als diervoeding en in biobased materialen.”