В связи с ростом городского населения, снижением доходности классических фермеров, изменениями климата… традиционное сельское хозяйство начинает приходить в упадок. Основные фонды изнашиваются, земли истощаются, появляется все больше неизлечимых болезней растений. На этом фоне по всему миру молодое поколение покидает деревни и фермы и уезжает в города. Одним из ответов на эти вызовы стало вертикальное фермерство!
Диксон Деспомье — эколог Колумбийского университета в Нью-Йорке, один из авторов идеи вертикальных ферм, в далеком уже 1999 году первым предложил выращивать продовольствие круглый год в многоэтажных городских зданиях. Учитывая, стремительное развитие вертикального фермерства во многих странах, эти идеи оказались верными!
И уже от Сингапура до США вертикальные фермы расцветают, обещая новый, экологичный способ накормить быстрорастущую популяцию городов по всему миру!
Полки и контейнеры расположенные на вертикальной ферме свободны от почвы. Растения выращиваются на гидропонике или аэропонике — растворы питательных веществ подаются к корням. Освещение светодиодами имитирующими солнечный свет.
Такие фермы не требуют сложного управления — компьютер управляет равномерной подачей питательных веществ, интенсивностью искусственного освещения (или вращением полок с растениями при естественном освещении). Каждое растение получает оптимальное количество света и питания.
Вертикальная ферма избавляет сельхозпроизводителя от большинства проблем традиционных фермеров
Засухи или дожди. В теплице постоянный микроклимат и гидропоника, управляемая компьютером. Замкнутая циркуляция определенного количества воды.
Вредители. Замкнутое пространство фермы и ограниченный доступ сотрудников исключает попадание вредителей.
Болезни. Замкнутое пространство теплицы, а также автоматизация процесса производства (поливы, подкормки, сбор урожая) обеспечивает поддержание практически идеальной чистоты, что исключает возможность попадания болезнетворных организмов и их размножение.
Затраты на логистику. Вертикальную ферму можно построить недалеко от города, что позволит существенно экономить на доставке готовой продукции, по сравнению с традиционными фермами, расположенными за многие сотни километров от городов.
Сложности хранения готовой продукции. На вертикальной ферме выращивание производится круглогодично, это избавляет от потребности выращивать урожай с запасом и хранить его многие месяцы.
Затраты на удобрения и поливы. На вертикальных фермах используется гидропоника, питательные вещества и вода строго дозируются с применением информационных технологий и подаются растениям, не расходуясь понапрасну — экономия удобрений и воды доходит до 90%.
Гербициды, пестициды и другая химия. Поскольку нет сорняков, вредителей и болезней нет необходимости использования вышеуказанных средств, что делает пищу более безопасной и полезной.
Затраты на сельхозтехнику, горюче смазочные материалы. Даже с учетом того, что на вертикальной ферме существуют затраты на электроэнергию (освещение, отопление, кондиционирование или осушение воздуха, прокачка и очистка воды) они несравнимы затратами на технику (и ГСМ), обрабатывающую обширные сельхоз поля.
Затраты на рабочую силу. Широкое применение автоматики и компьютерных технологий вертикальная ферма требует значительно меньшего обслуживающего персонала.
Сторонники вертикального фермерства обещают решение продовольственной проблемы будущего!
Сторонники рассматривают вертикальное фермерство, как способ накормить население планеты, которое, помимо роста численности, массово переезжает в города. По прогнозам ООН — 86 % населения будет жить в городах к 2050 году. При этом поставки еды с вертикальной фермы более безопасны и стабильны — производство продолжается при любых погодных условиях. Вертикальная ферма может работать в любых широтах, экономя прохладу, тепло или воду, в зависимости от региона.
Использование старых зданий в городах и пригородах
Пока вертикальные фермы – это инновационные предприятия, строящиеся с нуля. Однако сторонники утверждают, что не за горами то время, когда городские склады, устаревшие здания, заброшенные цеха будут переоборудоваться под вертикальные фермы.
Опыт Сингапура: без использования дополнительного освещения
Большая вертикальных ферм в районе экватора использует естественное освещение по максимуму. В Сингапуре вертикальная ферма Sky Greens Pte LTD (skygreens.com) не требует дополнительного освещения для обеспечения роста. Вместо этого, там используют подвижные полки и стеклянные стены и крышу. Китайская капуста и салат находятся в постоянном медленном движении равномерно освещаясь.
Опыт Японии: только искусственное освещение!
Напротив, в Японском городе Киото, компания Nuvege (расшифровывается как “new veggie” или «новые овощи») использует ферму без окон. В напоминающем пещеру помещении, похожем чем-то на авиационный ангар освещение осуществляется светодиодами красного и синего спектра. Используя эти спектры можно вырастить любые растения независимо от того, где они выращиваются. Ферма Nuvege выращивает порядка 6 миллионов растений салата в год.
Конечно, при искусственном освещении счета на электроэнергию увеличиваются. Сегодня светодиоды не слишком эффективны, что поддерживает достаточно высокую стоимость производства и делает вертикальные фермы на искусственном освещении выгодными только в регионах, где дешевые овощи недоступны.
Экономить затраты на дополнительное освещение возможно учитывая факт, что растения не всегда нуждаются в интенсивном освещении. В течение дня интенсивность света изменяется, поэтому возможен переход на естественное освещение (или изменение интенсивности) от восхода до полудня и до заката.
Достижения вертикального фермерства проявляются и в других направлениях. Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США или DARPA использует 18-ти полочную вертикальную форму для производства генетически модифицированных растений, делающих белки, пригодные для вакцин.
Также развитию вертикального фермерства поспособствовала авария на Фукусиме в Японии в 2011 году. Эта страна сейчас один из лидеров вертикального фермерства, так как обширные земли стали непригодными для использования вследствие заражения радиацией.
Если все так пойдет и дальше традиционные фермеры останутся не у дел!
Затраты на рабочую силу значительно ниже на вертикальных фермах, в связи со стабильными производственными процессами, широким применением информационных технологий, а также сокращению цепочек поставок и логистики.