91ÊÓÆ”

15 april 2019

Metoder som används för att beräkna luftflöden inom flyg- och fordonsindustrin har testats för att beräkna luftflöden i djurstallar, i detta fall fjäderfästall med tiotusentals äggläggande hönor. Med gott resultat.

Hönor inne i stallet
Hönor behöver god ventilation för att trivas, de sover och lägger ägg innanför de orange luckorna
Roland GÄrdhagen, universitetslektor vid avdelningen Mekanisk vÀrmeteori och strömningslÀra, fick ett forskningsuppdrag lite utöver det vanliga. Normalt forskar han till exempel pÄ flöden och turbulens kring flygplan, lastbilar och Àven i blodkÀrl.

Vreta kluster, kompetenscentrum för de gröna nÀringarna, har forskningspengar frÄn Stiftelsen lantbruksforskning för att i nÄgra olika projekt hitta lösningar pÄ utmaningar inom fjÀderfÀnÀringen. I ett av dem, Digitalt fjÀderfÀstall, behövdes Roland GÄrdhagens kompetens.

Höga halter ammoniak

Äggproducenterna sjĂ€lva hade definierat tvĂ„ problem: fukt och höga halter av ammoniak i stallarna, problem som en första del av forskningsprojektet ocksĂ„ kunnat verifiera.

– Vi tittade pĂ„ ett modernt och nybyggt stall med 36 000 höns och mĂ€tte upp för höga halter av ammoniak under stora delar av vinterhalvĂ„ret, berĂ€ttar Max Jamieson frĂ„n HushĂ„llningssĂ€llskapet.

Tillsammans med Roland GÄrdhagen och Malin Alm, projektledare vid Vreta Kluster, har han nu ocksÄ deltagit i projekt Digitalt fjÀderfÀstall. De har samlat ett antal intressenter frÄn branschen till en workshop för att fÄ Äterkoppling pÄ arbetet.

SkalÀgg Àr ett bra livsmedel och ett av fÄ dÀr vi i Sverige Àr sjÀlvförsörjande. De Àgg vi köper och Àter har inte transporterats lÄngvÀga, utan kommer frÄn höns nÄgonstans i vÄr nÀrhet. Men för att mÄ riktigt bra behöver hönorna, precis som mÀnniskor, en fungerande ventilation.

– Fuktigt strö Ă€r en stor kĂ€lla till ammoniak, konstaterar Max Jamieson.

Modellen fungerar bÄde för höns och gris

Roland GĂ„rdhagen byggde upp en modell av ett djurstall i sin dator, efter modell av ett större fjĂ€derfĂ€stall pĂ„ ÖstgötaslĂ€tten.

Max Jamieson och Roland GĂ„rdhagen– Det Ă€r samma metodik, samma fysik och samma programvara som vi normalt anvĂ€nder nĂ€r vi berĂ€knar flöden. Varje tillĂ€mpning behöver sin anpassning, vare sig det Ă€r flöden runt lastbilar, i blodĂ„dror eller i djurstallar, sĂ€ger han.

– Men vi kan inte lĂ€gga in 30 000 höns i modellen, istĂ€llet lĂ€gger vi in effekterna av att det finns höns i stallet. Vi tar med vĂ€rmen som hönsen alstrar, ammoniak frĂ„n spillningen pĂ„ golvet och koldioxid frĂ„n hyllor och reden dĂ€r hönorna befinner sig. Andra parametrar vi lĂ€gger in Ă€r luftinflöde, ventilation, eventuellt vĂ€rmetillskott med mera.

Ut kommer en modell som visar hur luften sprider sig i djurstallet och var den sugs ut, tillsammans med en massa partiklar. Modellen visar var det blir för varmt eller kallt, var det Àr dragigt (hönor gillar inte drag) och var luftflödet inte riktigt kommer Ät och dÀr det med stor sannolikhet samlas fukt.

Modellen Àr generisk i den meningen att det gÄr att förÀndra stallets lÀngd och bredd, sÀtta in mellanvÀggar, Àndra takvinkel eller flytta runt inredningen. Vilket ocksÄ betyder att den kan anvÀndas Àven för andra djur, alltifrÄn fjÀderfÀn till grisar och kor.

Att det Àr svÄrt att fÄ till en fungerande ventilation i djurstallar Àr vÀl kÀnt, och ocksÄ hur viktig ventilationen Àr för att i detta fall hönorna ska mÄ bra och vÀrpa sina Àgg.

EfterlÀngtad modell

– Ventilationen ska föra bort koldioxid och ammoniak men ocksĂ„ tillföra frisk luft till stallets alla djur, pĂ„pekade en av deltagarna i workshopen, Sivert Johansson, med lĂ„ng erfarenhet som specialist pĂ„ just ventilation av djurstallar.

Modellen vÀckte stort intresse hos deltagarna i workshopen, ett ökat fokus pÄ djurvÀlfÀrd har fÄtt mÄnga Àgg- och fÄgelköttproducenter att bygga om sina stallar. Nya föreskrifter kring djurhÄllning Àr pÄ gÄng frÄn EU och att anvÀnda en digital modell för simulering, innan man sÀtter igÄng och bygger om eller bygger nytt, kan spara bÄde pengar och frustration.

– Hur lĂ„ng tid tar det att fĂ„ ut resultat frĂ„n modellen, frĂ„gar en av deltagarna.

– Det Ă€r svĂ„rt att svara pĂ„, enkla berĂ€kningar kan nog göras i en större persondator pĂ„ nĂ„gon vecka, medan mer avancerade berĂ€kningar, som tĂ€cker in sĂ€songsvariationer med skiftande utetemperatur, krĂ€ver superdatorkapacitet, svarar Roland GĂ„rdhagen.

Max Jamieson lÀgger band pÄ förvÀntningarna:
– Det vi har gjort nu Ă€r bara ett första test för att se om detta skulle kunna fungera, och nu ser vi att det kan det. Nu behöver vi söka nya forskningspengar för att ta nĂ€sta steg och kanske ocksĂ„ se till att det blir en produkt. Vi vill fortsĂ€tta pĂ„ en hög akademisk nivĂ„, men att resultatet Ă€ndĂ„ ska vara anvĂ€ndbart för er ute i verkligheten, förklarar han.

För Roland GÄrdhagen blir resultatet Àven en akademisk artikel, för visst finns det en del forskning inom omrÄdet, i Brasilien, Tjeckien och Spanien, men behovet Àr stort och vÀxande i en vÀrld dÀr djurvÀlfÀrd blir allt viktigare samtidigt som vi har allt fler mÀnniskor att mÀtta.

Simulering av fjÀdefÀstall som visar temperatur och hur partiklar rör sig. Illustration: Roland GÄrdhagen.


Kontakt

Relaterade nyheter

Nya verktyg för att undersöka onormala blodflöden

Bilder av en individs aorta, åtta års forskning och LiU:s superdator – den kombinationen ligger bakom mer exakta verktyg för att visualisera blodflödet i abnormala blodkärl. På sikt kan det öka möjligheten att förutsäga sjukdomar.

Petter Ekman

Flödesdynamik ger koll på bränsleförbrukningen

Bilar behöver i dag certifieras för bränsleförbrukning och utsläpp. Petter Ekman visar i sin doktorsavhandling hur biltillverkare kan spara stora resurser genom att beräkna hur däckmönster, fälgar och dragkrok påverkar bränsleförbrukningen.

LiU:s VR-labb, en unik tillgång för ingenjörsstudenter

Att få labba med hjälp av VR uppskattas av de blivande ingenjörerna på LiU. De lär sig snabbare och har enklare att förstå – och dessutom finns det ett sug efter arbetskraft inom industrin som har kombinationen ingenjör och visuell programmering.

Senaste nytt från LiU

Helen Köpman och drottningen samtalar med huvuden tÀtt ihop

Från Kårallen till Europakommissionen

En bild på en glad ung kvinna i intimt samspråk med drottningen. Vem är kvinnan, vad pratar de om? Fler bilder dyker upp. Det tycks stå ”Kårhusgeneral Helen Köpman” på namnskylten.

Lisbeth HÀgg stÄr utanför ingÄng 23 pÄ Campus Valla.

46 år på LiU – Lisbeth har sett universitetet utvecklas

”Det var med skälvande ben jag gick upp för märkesbacken”, säger Lisbeth Hägg, och minns även rädslan över att inte hitta rätt den första dagen. Året var 1979 – Lisbeth gjorde entré på Linköpings universitet och har inte lämnat Campus Valla än.

Krånglande ryggar blir hjälpta av BättreRygg

De flesta ryggar protesterar åtminstone någon gång i livet. Ofta är rörelse bästa hjälpen. Därför har forskare och fysioterapeuter i vården utvecklat vårdprogrammet BättreRygg, som nu uppmärksammats internationellt.