Tutkimus

Sähköä lehmän liikkeistä

Lehmä/ Kuva: David Blažević
Eläinten liikkeet laitumella voidaan muuttaa sähköksi energialouhinnan avulla. Tutkija David Blažević aikoo ensi keväänä tutkia Tampereen Ahlmanin tilalla ja Helsingin Viikissä, miten lehmiin asennettavat mittarit toimivat.
Vuohet pysyvät laitumella ja lehmät tuottavat sähköä teknologialla, jota tutkitaan nyt Tampereen yliopistossa.

Energianlouhintaa käytetään paljon muun muassa teollisuudessa silloin, kun on saatava virtaa paikkoihin, joissa johdot ja paristot eivät tule kysymykseen. Marie Curie -tutkijatohtori David Blažević tutkii, miten energianlouhintaa voisi käyttää tuottamaan sähköä eläinten liikkeistä. Tuloksista voivat hyötyä niin ketterät vuohet kuin luonnon monimuotoisuuskin.

Blažević piti pientä taukoa tutkijan työstä ja työskenteli ystävänsä maatilalla kotimaassaan Kroatiassa, kun hän kiinnostui energianlouhinnan mahdollisuuksista täsmäkotieläintuotannossa eli käytännössä siitä, miten eläinten omasta liikkeestä voitaisiin saada talteen energiaa vaikkapa niiden kaulapannassa olevien tunnistuslaitteiden tarpeisiin.

Nyt Marie Curie -rahoituksella työskentelevä tutkijatohtori Blažević istuu Tampereen yliopiston Hervannan kampuksella ja rakentaa erilaisia prototyyppejä eläimille sopivista kiihtyvyysmittareista.

– Mietin vielä, miten data eläinten liikkeistä saadaan parhaiten talteen. Tarvitaan pieniä laitteita, jotka voi kiinnittää esimerkiksi kaulapantaan tai jalkaan. Hervannan Fablabissa voi kätevästi tehdä koemalleja, Blažević kertoo.

Eläinten liikkeestä on mahdollista kerätä talteen energiaa energianlouhinnalla.

– Energianlouhinnalla sähköä voidaan tuottaa melkein kuin tyhjästä, vaikkapa mekaanisesta värähtelystä, kitkasta ja lämpötilaeroista. Ihmisillä tätä on tutkittu jo jonkin verran, ja esimerkiksi askelten energiaa on kerätty talteen, mutta eläimiä koskevaa tutkimusta ei vielä juuri ole, Blažević kertoo.

Vuohipaimen Kroatiassa

– Virtuaaliaitaus auttaisi vuohien laidunnuksessa, sillä vuohet ovat nopeita ja ketteriä vahdittavia, sanoo David Blažević Kroatian-kokemustensa pohjalta. Kuvassa Blažević paimentaa vuohia Drijaden vuohitilalla Kroatian Šumberissa, jossa hän aiemmin asui ja työskenteli perheensä kanssa.

Virtuaalisen aidan sisällä

Blaževićin tutkimuskohde saattaa kuulostaa eksoottiselta, mutta on itse asiassa aivan kotieläintuotannon kuumimpia aiheita. Täsmäkotieläintuotanto, precision livestock farming, on maailmalla hurjassa kasvussa, ja alan yrityksiä nousee kuin sieniä sateella.

– Esimerkiksi yksi täsmäkotieläintuotannon muoto, virtuaaliaitaus on kiinnostava idea. Siinä on GPS:n avulla määritelty laitumeksi jokin tietty alue, jolla ei siis ole oikeasti konkreettisia aitoja. Eläimillä on kaulapannassaan pieni laite, joka varoittaa eläintä äänellä, värinällä tai pienellä sähköiskulla, jos se lähestyy alueen rajaa. Näin eläimet oppivat pysymään virtuaalisen aidan sisäpuolella, Blažević selittää.

Joustavista laidunten rajoista on paljon hyötyä esimerkiksi luonnon monimuotoisuuden turvaamisessa: kun laitumia voidaan siirtää helposti, laidunmailla on enemmän aikaa toipua. Samalla voidaan helposti rajata eläinten ulottumattomiin vaikkapa viinitarhat ja oliivilehdot. Myös Australian ja Etelä-Amerikan kaltaisissa paikoissa, joissa karja liikkuu suurilla alueilla, virtuaaliaidoista olisi paljon hyötyä.

– Omasta kokemuksestani voin myös kertoa, että erityisesti vuohien laidunnuksessa virtuaaliaitaus olisi todella kätevä, sillä ne ovat niin nopeita ja ketteriä vahdittavia. Virtuaaliaita antaisi vuohille mahdollisuuden puuhailla omia juttujaan, vaikka maasto olisikin paimenelle vaikea, Blažević vitsailee Kroatian-kokemustensa pohjalta.

Laitteilla olisi mahdollista myös esimerkiksi kerätä tietoa eläinten terveydentilasta tai ohjata niiden rehunkulutusta navetassa.

Lehmä/ Kuva: David Blažević

Eläimeen kiinnitettävät anturit voivat seurata yli 400 erilaista muuttujaa, joita voivat olla ruumiinlämpötila, vatsan ja syljen pH-arvot sekä käyttäytyminen ja ravinnonsaanti. Myös eläimen hyvinvointia ja stressiä voidaan havainnoida. Eläintautien leviäminen voidaan estää, kun sairaat eläimet tunnistetaan ja eristetään heti tartunnan jälkeen.

Alan yritysten käyttöön

Erilaisia kaulapantaan liitettäviä laitteita käyttää jo moni yritys, mutta ne toimivat tällä hetkellä paristoilla. Paristot ovat kuitenkin ympäristölle ongelma, sillä niitä on vaikea kierrättää. Jos laitteet saisivat tarvitsemansa sähkön suoraan eläimen liikkeistä, paristoja ei tarvittaisi.

David Blaževićin Marie Curie -rahoitus on 3–4 vuodelle.

– Tavoitteenani on kehittää tarpeeksi pieni, edullinen ja kestävä energianlouhintamenetelmä, joka sopisi kaikkien yritysten käyttöön.

Keväällä David Blaževićin voi bongata Tampereella Ahlmanin maatilalta ja Helsingistä Viikin opetus- ja tutkimustilalta, joissa hän tutkii lehmien avulla erilaisten mittareiden toimintaa käytännössä. Kroatiassa sekä Suomen vuohiyhdistyksen kanssa on vireillä yhteistyötä vuohien liikkeiden tutkimisesta.

Teksti: Sanna Kähkönen
Kuvat: Heartland Transplant, David Blažević ja Business Wales

 

Uusimmat uutiset kategoriassa Tutkimus

Uusimmat uutiset