Автор: Чжан Чаоцинь. Источник: ЦИФРЫ

Ожидается, что быстрый рост населения и тенденция развития урбанизации будут стимулировать и способствовать развитию и росту вертикальной сельскохозяйственной отрасли. Считается, что вертикальные фермы способны решить некоторые проблемы производства продуктов питания, но эксперты полагают, что вопрос о том, может ли это стать устойчивым решением для производства продуктов питания, на самом деле все еще существует.

Согласно отчетам Food Navigator и The Guardian, а также исследованиям Организации Объединенных Наций, население планеты вырастет с нынешних 7,3 миллиардов человек до 8,5 миллиардов человек в 2030 году и 9,7 миллиардов человек в 2050 году. По оценкам ФАО, для того, чтобы удовлетворить и накормить население в 2050 году производство продуктов питания увеличится на 70% по сравнению с 2007 годом, а к 2050 году мировое производство зерна должно увеличиться с 2,1 миллиарда тонн до 3 миллиардов тонн. Мясо необходимо увеличить вдвое, доведя до 470 млн тонн.

Корректировка и добавление новых земель для сельскохозяйственного производства не обязательно могут решить проблему в некоторых странах. Великобритания использовала 72% своей земли для сельскохозяйственного производства, но ей все еще необходимо импортировать продукты питания. Великобритания также пытается использовать другие методы ведения сельского хозяйства, например, использование туннелей для воздушных налетов, оставшихся после Второй мировой войны, для аналогичных посадок теплиц. В 2019 году инициатор Ричард Баллард также планирует расширить ассортимент посадок.

С другой стороны, использование воды также является препятствием для производства продуктов питания. По статистике ОЭСР, около 70% воды используется фермами. Изменение климата также усугубляет производственные проблемы. Урбанизация также требует, чтобы система производства продуктов питания могла кормить быстро растущее городское население с меньшим количеством сельских рабочих, ограниченными земельными и водными ресурсами. Эти проблемы стимулируют развитие вертикальных ферм.
Характеристики вертикальных ферм с низким уровнем использования откроют возможности для проникновения сельскохозяйственной продукции в город, а также могут стать ближе к городским потребителям. Расстояние от фермы до потребителя сокращается, сокращая всю цепочку поставок, а городские потребители будут больше интересоваться источниками продуктов питания и более легким доступом к свежей пищевой продукции. В прошлом городским жителям было нелегко получить доступ к здоровым свежим продуктам питания. Вертикальные фермы можно построить прямо на кухне или собственном приусадебном участке. Это будет самый важный посыл, который принесет развитие вертикальных ферм.

Кроме того, принятие модели вертикальной фермы окажет широкое влияние на традиционную цепочку сельскохозяйственных поставок, а использование традиционных сельскохозяйственных лекарств, таких как синтетические удобрения, пестициды и гербициды, будет значительно сокращено. С другой стороны, спрос на системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и системы управления будет увеличиваться для поддержания наилучших условий для климата и управления речными водами. В вертикальном сельском хозяйстве обычно используются специальные светодиодные фонари для имитации солнечного света и другое оборудование для создания внутренней или наружной архитектуры.

Исследования и разработки вертикальных ферм также включают в себя вышеупомянутую «умную технологию» для мониторинга условий окружающей среды и оптимизации использования воды и минералов. Технология Интернета вещей (IoT) также будет играть важную роль. Его можно использовать для записи данных о росте растений. Сбор урожая будет отслеживаться и контролироваться с помощью компьютеров или мобильных телефонов в других местах.

Вертикальные фермы могут производить больше продуктов питания, используя меньше земельных и водных ресурсов, и находятся вдали от вредных химических удобрений и пестицидов. Однако сложенные друг на друга полки в комнате требуют больше энергии, чем традиционное сельское хозяйство. Даже если в помещении есть окна, искусственное освещение обычно требуется по другим ограничительным причинам. Система климат-контроля может обеспечить наилучшие условия для выращивания, но она также довольно энергоемка.

Согласно статистике Министерства сельского хозяйства Великобритании, салат выращивают в теплице, и, по оценкам, на квадратный метр посевной площади ежегодно требуется около 250 кВтч (киловатт-час) энергии. Согласно соответствующему совместному исследованию немецкого исследовательского центра DLR, вертикальная ферма с посевной площадью такого же размера требует ошеломительного потребления энергии — 3500 кВтч в год. Поэтому вопрос о том, как улучшить приемлемое использование энергии, станет важной темой будущего технологического развития вертикальных ферм.

Кроме того, у вертикальных ферм также есть проблемы с финансированием инвестиций. Как только венчурные капиталисты возьмутся за руки, коммерческий бизнес прекратится. Например, зоопарк Пейнтона в Девоне, Великобритания, был основан в 2009 году. Это был один из первых стартапов с вертикальными фермами. Для выращивания листовых овощей компания использовала систему VertiCrop. Через пять лет из-за недостаточности последующих средств система тоже ушла в историю. Следующей компанией стала Valcent, которая позже стала Alterrus, и начала внедрять метод посадки теплиц на крыше в Канаде, что в конечном итоге закончилось банкротством.