Wozu ist Automatisierung gut? Demnach mehr Brokkoli ernten, als menschliche Arbeiter es könnten Uppein in Shropshire, Großbritannien, ansässiges Agtech-Startup, das Computer-Vision-KI und proprietäre Maschinen in landwirtschaftlicher Größe einsetzt, um die Ernteerträge zu steigern.
Sein Pitch ist nicht nur, dass seine spezialisierte, KI-gesteuerte Erntemaschine das Pflücken einer vertrauten Ernte effizienter macht, sondern auch, dass der Prozess Abfall reduziert – indem er in der Lage ist, mehr nahrhaftes Protein aus einem Brokkolifeld zu extrahieren, ohne eine Armee von Brokkoli zu benötigen zusätzliche menschliche Arbeiter, um dies zu tun.
Upp sagt, dass die intelligenten Maschinen, die es entwickelt, Brokkolibauern ermöglichen werden, mehr von der Pflanze zu ernten, als sie es mit menschlichen Feldarbeitern tun könnten, weil die KI-plus-Traktor-Werkzeug-Kombination alles kann: das Erkennen, Schneiden, Heben und Tragen vollständig automatisieren , mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 km/h.
Dieser KI-gesteuerte Ansatz ermöglicht es den Landwirten, die 80 % der Brokkolipflanze (dh zusätzliche Stängel und Blätter), die normalerweise als Abfall auf dem Feld zurückgelassen werden, „upzucyceln“, pro Upp, und diese als zusätzliches Produkt zu verkaufen, das verarbeitet werden kann eine Form, die darauf hindeutet, ist mit Erbsenprotein vergleichbar.
Das Konzeptsystem des Startups, das CEO und Mitbegründer David Whitewood gegenüber TechCrunch mit Hilfe von Technologen der University of Lincoln entwickelt hat, umfasst einen Traktor, der mit einer 3D-Kamera und einem Bordcomputer ausgestattet ist, auf dem eine Computer-Vision-KI läuft Modell, das trainiert wurde, um zu erkennen, wann Brokkoliköpfe die richtige Größe zum Pflücken haben (mit übermenschlicher Genauigkeit, so die Behauptung), zusammen mit einem proprietären (zum Patent angemeldeten) traktorgezogenen Schneid- und Erntewerkzeug.
„Die Aufgabe beim Ernten von Brokkoli besteht darin, zunächst zu erkennen, welche Köpfe erntereif sind. Deshalb haben wir mit dem Agrarproduktteam der University of Lincoln zusammengearbeitet, das maschinelles Lernen und KI entwickelt hat“, erklärt er. „Wir haben eine ganze Reihe von Kameras damit getestet und uns mit dem schwierigen Problem der Okklusion auseinandergesetzt [where leaves may partly obscure the camera’s view of the broccoli head].
„Sie haben eine Tiefensensorkamera mit dem 3D-Stück darin verwendet, um die Größe dieses Kopfes zu bestimmen. Denn wir schneiden nicht jeden Kopf – wir schneiden nur die in der richtigen Größe, wie sie von den Supermärkten verlangt wird… Das sagt dann „Schnitt“ und das sendet ein Signal an unseren Bordcomputer und dann betätigen wir unseren patentierten Mechanismus, der greift die Pflanze – was dasselbe wäre wie ein Mensch, der den Pflanzenstängel ergreift – und dann fliegt ein sehr scharfes Messer herein und schneidet ihn im Bruchteil einer Sekunde ab. Und dann wird die Pflanze weggehoben.“
Das auf diese Weise geerntete zusätzliche essbare Pflanzenmaterial ist nicht für die Supermarktregale bestimmt – wo die strengen Kosmetikstandards, die Lebensmittelhändler normalerweise an ihre Lieferanten anwenden, einen großen Beitrag zur Lebensmittelverschwendung leisten, indem sie sich weigern, weniger als perfekt aussehendes Obst und Gemüse zu lagern – sondern die Die Idee ist, es zu einer protein- und nährstoffreichen Zutat für den Verkauf an die Lebensmittelindustrie zu verarbeiten.
Upp sieht vor, dass das getrocknete Brokkoliprotein in einer Reihe von Produkten verwendet wird – von Proteingetränken im Sportstil bis hin zu Fertiggerichten und Backwaren.
Die Teile des Brokkolis, die für das Upcycling vorgesehen sind, enthalten laut der Website des Startups 30 % Protein nach Trockengewicht und sind außerdem vollgepackt mit Nährstoffen (Vitamin A, B, C, E, K, Kalzium, Eisen, Kalium, Phosphor, Zink) – sowie reich an Ballaststoffen.
Upp scheint keine Probleme gehabt zu haben, frühzeitig das Interesse der Lebensmittelindustrie für das aufbereitete essbare Pflanzenprotein zu wecken – Whitewood bemerkt, dass es bereits ein Trio von Industriepartnerschaften gibt (er kann noch keine Namen nennen, sagt aber, dass eine global ist „Functional Drinks“-Gigant; ein anderer ist eine große britische Lebensmittelmarke; und der dritte ist eine spezialisierte Süßwarenbäckerei).
„Sie interessieren sich sehr für die gesundheitlichen Aspekte von Brokkoli“, fährt er fort. „Sie sind an der Tatsache interessiert, dass es sauber und nachhaltig ist … Also sind sie begeistert, sagen wir mal. Ich glaube nicht, dass wir ein Problem mit einem Markt dafür haben – sobald wir es vom Feld haben.“
Am Verarbeitungsstück arbeitet Upp mit Experten der James-Hutton-Institut in Dundee, um herauszufinden, wie „die Fraktionen aus dieser Pflanze am besten gewonnen werden können, die sie hauptsächlich für die Lebensmittelindustrie geeignet machen“, so Whitewood.
Vor dem Hintergrund der wachsenden Nachfrage nach alternativen Proteinen auf pflanzlicher Basis entwickelt Upp das, was es als spezialisiertes Geschäft für „zirkuläre Pflanzenproteine“ bezeichnet, da die Lebensmittelindustrie nach Wegen sucht, ihre Abhängigkeit von Proteinen tierischen Ursprungs zu verringern seinen CO2-Fußabdruck zu reduzieren – mit globalem Druck auf Landwirte und Lebensmittelunternehmen, Klimaziele zu erreichen.
Daher prognostiziert das Startup, dass sein KI-geerntetes Brokkoliprotein in den kommenden Jahren zu einem Multi-Milliarden-Dollar-Markt heranwachsen könnte.
Auf der Marketingseite wird ein zusätzlicher Vorteil für die Umwelt behauptet – Brokkoliprotein sei sauberer als Erbsenprotein (es ist viermal weniger kohlenstoffintensiv in der Herstellung), während es gleichzeitig argumentiert, dass es das Entwaldungsproblem vermeidet, das den Ruf von Sojakulturen beeinträchtigt. Das Spielfeld ist also ein noch grüner pflanzliches Eiweiß.
Eine potenzielle PR-Falte ist, dass es aufgrund der Automatisierung der Brokkoli-Ernte unweigerlich zu einer gewissen (menschlichen) Verdrängung von Arbeitskräften kommen wird.
Whitewood sagt, dass das System etwa sieben Außendienstmitarbeiter ersetzt – aber er stellt fest, dass im Packhaus immer noch „warme Körper“ benötigt werden, um die Brokkoliprodukte für den Einzelhandel zu verpacken. „Sieben schwer zu bekommende Leute“, fügt er hinzu, skizziert ein Bild der zermürbenden Arbeit, die Außendienstmitarbeiter normalerweise verrichten müssen, und argumentiert, dass dies nicht die Art von Jobs ist, die irgendjemand vermissen wird. „Niemand will diese Arbeit machen. Sogar in China und Indien haben sie Mühe, die Leute dazu zu bringen, dies zu tun … Wir leben im 21. Jahrhundert und wir erwarten immer noch, dass die Leute dies tun. Es ist einfach verrückt.“
Während die Technologie des 2022 gegründeten Startups bis zur Konzeptphase entwickelt wurde, bereitet es sich auf die nächste Phase vor – die Verfeinerung einer robusten Technologie, die kommerziell eingesetzt werden kann – mit einer Reihe von „Field-to-Protein“-Pilotprojekten, die in diesem Jahr geplant sind Großbritannien, Spanien und Kalifornien.
Es wird erwartet, Ende 2024 mit der kommerziellen Produktion zu beginnen (und seine ersten Einnahmen zu generieren) – die prognostizierten Einnahmen werden in seinen drei Pilotmärkten im Jahr 2027 50 Millionen Pfund übersteigen.
Das Unternehmen wurde letztes Jahr als Spin-out eines anderen britischen Agtech-Unternehmens namens Earth Rover – wo Whitewood CEO war, bevor er als Mitbegründer zu Upp wechselte, als sie beschlossen, sich in zwei verschiedene Unternehmen zu trennen.
Heute kündigt das Startup eine Pre-Seed-Investition von 500.000 £ an Ellbogen-Strand-Hauptstadtein Investor für Dekarbonisierung, Nachhaltigkeit und soziale Auswirkungen, zur Finanzierung der Feldversuche – vor der geplanten kommerziellen Einführung im Laufe des nächsten Jahres.
Whitewood sagt, dass die erste kommerzielle Nutzung der Technologie aufgrund der Saisonalität wahrscheinlich in Spanien oder Großbritannien stattfinden wird, bevor Upp damit fortfährt, die kalifornischen Brokkoli-Erzeuger über die automatisierte Ernteertragsoptimierung zu informieren.
Warum hat noch nie jemand darüber nachgedacht, mehr von den guten Stoffen aus Brokkolipflanzen zu extrahieren? Whitewood sagt, dass die Leute über ein Jahrzehnt lang über das Potenzial nachgedacht haben, dies zu tun, aber er schlägt vor, dass es einfach „wirklich schwierig“ ist – angesichts der erforderlichen selektiven Ernte sowie der Notwendigkeit, die geerntete Ernte mit einem Teil (der Brokkolikrone) zu trennen ) in Supermärkte gehen (um frisch verkauft zu werden) und der Rest muss weiter verarbeitet werden.
„Es klingt einfach – viele Leute haben es versucht und viele sind gescheitert“, schlägt er vor. „Erst wenn Sie einen spezialisierten Harvester haben, der das gesamte Schüttgut bewältigen kann, können Sie sich plötzlich um den Rest kümmern. Sie brauchen Automatisierung – und es braucht eine große Automatisierung. Kleine Roboter werden mit Ernten dieser Größenordnung, dieser Masse nicht fertig werden … Sie brauchen Maschinen in landwirtschaftlicher Größe.“