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Laut Paul Mikesell, dem Gründer von Carbon Robotics, ist der Nährstoffgehalt unseres Gemüses in den letzten zwei Jahrzehnten um 40 % gesunken und unsere Bodengesundheit leidet unter dem zunehmend aggressiven Einsatz von Herbiziden. Und Landwirte sind zunehmend besorgt über die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen des ständigen Versprühens von Chemikalien auf ihren Feldern.

Aber wenn Sie nicht Unkraut jäten, kostet das die Hälfte Ihrer Ernte und schmälert die Rentabilität.

Die Lösung?

Ein selbstfahrender Landwirtschaftsroboter, der 100.000 Unkraut pro Stunde tötet ... per Laser.

„Wir wollten herausfinden, ob es einen besseren Weg gibt, dies zu erreichen.“ Mikesell hat es mir kürzlich in einer Folge des TechFirst-Podcasts erzählt. „Was wir relativ früh herausgefunden haben, ist, dass wir diese Unkräuter durch den Einsatz leistungsstarker Energiesysteme – also Laser, die im Wesentlichen eine Möglichkeit zur gezielten Energieabgabe darstellen – töten können. Und wir können dies mithilfe unserer Computer-Vision- und Deep-Learning-Expertise erreichen, die es uns ermöglicht, in Echtzeit zu erkennen, was ein Unkraut ist, was eine Nutzpflanze ist … und das Unkraut abzutöten. Sie loswerden."

Ein autonomer Laserhacker von Carbon Robotics auf dem Feld eines Landwirts.

Schlechte Lebensmittelqualität ist ein erhebliches Problem.

Offensichtlich ist auch die Gesundheit der Landwirte schlecht.

Aber eine schlechte Bodengesundheit ist ein potenziell existenzielles Problem: Ohne die Fähigkeit, Nahrungsmittel zu produzieren, wird selbst eine reiche, moderne, technologieorientierte Gesellschaft zusammenbrechen.

Die American Society for Horticultural Science sagt, dass Beweise darauf hindeuten, dass „einige Nährstoffe in Obst und Gemüse, die in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Königreich verfügbar sind, zurückgegangen sind“, und Scientific American sagt, dass „vor Jahrzehnten angebaute Nutzpflanzen viel reicher an Vitaminen und Mineralien waren als die.“ Sorten, die die meisten von uns heute bekommen.“

Ein wichtiger Grund?

Bodenverarmung.

Es wird immer schwieriger, Unkräuter abzutöten, da herbizidresistente Sorten überleben, was Herbizidhersteller dazu zwingt, immer wirksamere Chemikalien neu zu formulieren. Das hat potenzielle Auswirkungen auf die Gesundheit der Landwirte – es gibt Gerüchte, dass Chemikalien wie Glyphosat Krebs verursachen und Paraquat Parkinson auslöst – und es hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Bodengesundheit.

Hören Sie sich unser Gespräch an:

„Was mit der Zeit mit dem Land passiert, wenn wir viele der lebenswichtigen Mikrobakterien entfernen, die sich dort unten im Boden befinden, wir ändern die Art und Weise, wie Dinge im Boden kompostiert werden, und das verursacht auf lange Sicht eine Menge Probleme mit der Bodengesundheit“, sagt Mikesell.

Neben menschlicher Arbeit, die nicht skalierbar ist, sind Herbizide so ziemlich die einzige Antwort.

Bis zum autonomen Laserweeder von Carbon Robotics.

Die Unkrautjätmaschine ist mit fast 10.000 Pfund ein Biest. Es verfügt über nicht weniger als acht unabhängig ausgerichtete 150-Watt-Laser, die typischerweise zum Metallschneiden verwendet werden und 20 Mal pro Sekunde feuern können. Sie werden von 12 hochauflösenden Kameras geleitet, die mit KI-Systemen verbunden sind, die gute Pflanzen von schlechten Unkräutern unterscheiden können. Der Laserweeder fährt sich selbst mit Computer Vision, findet die Furchen auf den Feldern, positioniert sich mit GPS und sucht mit LIDAR nach Hindernissen.

Er fährt 5 Meilen/Stunde und kann 15–20 Acres pro Tag roden.

„Man kann sagen ... ‚Das ist ein Spinat‘, eine Pflanze, die jemand anbauen könnte, und ‚Das ist ein Portulak‘, ein Unkraut, das jemand vielleicht töten möchte“, erzählte mir Mikesell. „Für uns ist es wichtig, Unkräuter und Nutzpflanzen zu kennen, da diese Landwirte Fruchtfolgen durchführen. Sie könnten also Karotten anbauen ... Ihr Feld ist also voller Karotten. Man baut die Karotten an, erntet sie, schickt sie auf den Markt und macht hoffentlich einen schönen Gewinn. Und danach pflanzt man Zwiebeln. Im ersten Szenario waren also die Karotten die Ernte und alles, was keine Karotte ist, die man töten möchte. Im zweiten Szenario sind die Karotten nun Unkraut. Wenn noch Karotten übrig sind, sollten Sie diese abtöten und die Zwiebeln schützen. Und so wissen unsere Maschinen, was sie tatsächlich vor sich haben, und können sagen: ‚Okay, es ist Zeit für Zwiebeln, lasst uns die Karotten töten.‘“

Ein autonomer Laserhacker von Carbon Robotics auf dem Feld eines Landwirts.

Während die Maschine auf einem Feld selbstfahrend ist, ist menschliches Eingreifen erforderlich, um sich zwischen den Feldern zu bewegen oder etwas wirklich Kompliziertes zu tun, da Carbon Robotics auf der Seite der Sicherheit einen Fehler macht. Landwirte können einen Geofence mit GPS-Koordinaten einrichten, über die hinaus die Maschine nicht fahren kann.

Es funktioniert auch die ganze Nacht über, mit leistungsstarken Lichtern, die das Erntebeet beleuchten, sodass die Kameras die Pflanzen klar sehen und die Computersysteme sie identifizieren können.

Wie funktioniert es?

„Es ist sehr effektiv“, sagt Mikesell. „Das haben wir mittlerweile über mehrere Saisons hinweg geschafft. Die Landwirte sind begeistert und wir konnten ihnen eine Menge Geld bei ihren Unkrautrechnungen sparen.“

Carbon Robotics kommt gerade aus der Prototypenphase und in die Kommerzialisierungsphase. Das Unternehmen hat eine Serie-B-Investition in Höhe von 27 Millionen US-Dollar eingeworben, die in den Ausbau des Vertriebs, den Support, die Entwicklung und den Start einer Marketingmaschinerie investiert wird.

Die meisten Verkäufe erfolgten bisher über Mundpropaganda, sagt Mikesell.

Wie bei allen neuen Technologien wird der endgültige Beweis erst in einigen Jahren auf sich warten lassen, da die Landwirte diese Art von Technologie zunehmend übernehmen und sie auf die Probe stellen. Herbizide sind teuer, daher gibt es neben Gesundheits- und Sicherheitsgründen auch einen wirtschaftlichen Anreiz, neue Wege zur Wochenbekämpfung zu finden.

Aber eine Lösung zur Unkrautbekämpfung, die nicht den Einsatz von Herbiziden – im wahrsten Sinne des Wortes Gift für zumindest einige Pflanzenarten – beinhaltet, muss positiv sein.

Laut Mikesell ist es erst der Anfang.

Zukünftige landwirtschaftliche Betriebe werden viel stärker automatisiert sein, sagt er.

„Eines der großartigen Dinge an Landwirten ist, dass sie äußerst innovativ sind. Wenn Sie sich also mit jemandem zusammensetzen und darüber reden, welche Dinge bereiten Ihnen ein Problem? Welche Dinge könnten Ihrer Meinung nach automatisiert werden? Sie werden stundenlang Gespräche führen. Und einige dieser Dinge werden in relativ naher Zukunft Früchte tragen, und daher haben wir eine Reihe von Dingen, an denen wir mit der Arbeit beginnen werden. Und in fünf Jahren hoffe ich, in der Lage zu sein, die Landwirtschaft so weit zu automatisieren, wie die Leute es sich wünschen, und so weit wie möglich hineinzukommen und dabei wirklich hilfreich zu sein.“

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