Revolusi AI dalam Pertanian Indoor: Mengoptimalkan Energi dan Produktivitas Pangan

Jakarta, VOXNES.com – Permintaan pangan terus meningkat seiring pertumbuhan populasi dunia. Diramalkan mencapai 9,7 miliar jiwa pada tahun 2050, kebutuhan pangan ini seolah semakin sulit dipenuhi dengan sistem pertanian konvensional yang kerap terdampak perubahan iklim dan urbanisasi. Pertanian dalam ruangan, atau pabrik tanaman, menawarkan solusi inovatif, namun tantangan efisiensi energi dan pengelolaan sumber daya tetap menjadi kendala. Kini, kecerdasan buatan (AI) muncul sebagai pahlawan baru dalam revolusi pertanian modern, berjanji untuk secara signifikan meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan sistem pertanian indoor.

Penelitian terkini dari insinyur Cornell University menunjukkan bahwa penggunaan AI dalam sistem kontrol lingkungan pertanian indoor mampu mengurangi konsumsi energi hingga 25%. Temuan ini merupakan kabar baik bagi masa depan pangan, menawarkan harapan untuk memenuhi kebutuhan pangan dunia secara berkelanjutan.

Bagaimana AI Marathon Dalam Pertanian Indoor?

Benjamin Decardi-Nelson, peneliti postdoctoral di laboratorium Fengqi You, Profesor Energi Sistem Teknik di Cornell, menjelaskan, "Jika kita mengintegrasikan AI ke dalam pabrik tanaman – pertanian dalam ruangan skala besar dengan pencahayaan dan kontrol iklim penuh – di seluruh dunia, kita dapat memfasilitasi fotosintesis, transpirasi, dan respirasi tanaman di dalam bangunan ini. Dengan demikian, kita bisa melihat pengurangan energi yang substansial sambil meningkatkan efisiensi dan penghematan sumber daya berharga."

Penelitian ini, yang diterbitkan pada 9 September 2024 di jurnal Nature Food dengan judul “Artificial Intelligence Can Regulate Light and Climate Systems to Reduce Energy Use in Plant Factories and Support Sustainable Food Production”, menunjukan potensinya.

Fengqi You, Co-direktur Cornell Institute for Digital Agriculture, menambahkan, “Sistem kontrol lingkungan yang ada saat ini belum cukup cerdas. AI menawarkan solusi menjanjikan dengan mengelola berbagai kompleksitas.”

Analisa Mendalam: Optimasi Energi dan Perilaku Tumbuhan

Para peneliti Cornell menganalisis produksi selada di berbagai fasilitas pertanian dalam ruangan di beberapa kota, termasuk Los Angeles, Chicago, Miami, Reykjavik, Dubai, dan beberapa lokasi lainnya. Mereka menggunakan teknik AI seperti deep reinforcement learning dan optimisasi komputasional untuk mengoptimalkan pencahayaan dan ventilasi tanaman, disesuaikan dengan periode siang dan malam yang disimulasi.

Hasilnya menakjubkan: konsumsi energi untuk setiap kilogram selada segar dikurangi dari 9,5 kilowatt jam menjadi hanya 6,42 kilowatt jam melalui optimasi AI, terutama di daerah dengan iklim yang lebih panas seperti Dubai. AI memastikan tingkatan karbon dioksida optimal untuk fotosintesis dijaga, sementara tingkat energi yang dialirkan dikurangi, menciptakan ruang bagi efisiensi dan penghematan yang signifikan.

AI bukan hanya mengoptimalkan proses, tetapi juga meniru komplexitas alam dan perilaku tumbuhan.

Masa Depan Pangan: Lebih Berkelanjutan dan Efisien

Penelitian ini menunjukkan bahwa AI memiliki potensi transformatif dalam merevolusi pertanian indoor. Implementasi teknologi ini berpotensi membuka pintu untuk:

Peningkatan Produktivitas: Mengoptimalkan kondisi lingkungan untuk pertumbuhan tanaman, menghasilkan panen yang lebih besar dengan ketersediaan sumber daya yang sama.
Penghematan Energi: Menurunkan konsumsi energi dalam rumah kaca dan pabrik tanaman, menekan biaya operasional dan mengurangi jejak karbon.
Penggunaan Sumber Daya Lebih Berkelanjutan: Memaksimalkan penggunaan air, nutrisi, dan bahan lain secara efisien, mengurangi pemborosan dan dampak lingkungan.

Peningkatan efisiensi dan keberlanjutan yang ditawarkan oleh AI dalam pertanian indoor sangat penting untuk mengatasi tantangan ketahanan pangan global. Dengan populasi dunia yang terus meningkat dan perubahan iklim yang semakin nyata, solusi seperti ini menjadi kunci untuk masa depan pangan yang lebih sehat dan berkelanjutan.