Поки одні кажуть, що вертикальні ферми можуть врятувати планету, інші впевнені — це всього лише розвага для багатих. Як працює галузь, розберемося нижче.
Що таке вертикальне фермерство
Концепція вертикального землеробства проста: рослини вирощують один на іншому, а не розташовують в один ряд. Вони ростуть в спеціальному приміщенні, де замість сонця — штучне світло, замість ґрунту — збагачена живильними елементами вода або рівномірно розсіяний туман.
Прообраз вертикальних ферм придумали під час Другої світової війни: військово-повітряні сили США вирощували овочі гідропонним способом — на воді замість ґрунту. Пізніше NASA досліджувала, чи зможе ця технологія допомогти вирощувати продукти на інших планетах.
У 1999 році професор Колумбійського університету Діксон Деспомьє розробив концепцію 30-ти поверхового хмарочоса, на кожному поверсі якого були ферми з сільськогосподарськими культурами.
У 2010 році він опублікував книгу «Вертикальна ферма: харчування світу у 21 столітті». Деспомье вважав, що перехід на вертикальні ферми — єдине, що допоможе зупинити вирубку лісів через сільське господарство.
Концепція хмарочоса з фермами Деспомьє
У вертикальних ферм є багато переваг перед звичайними польовими:
- Вони займають менше місця.
- Використовують мало води та не змивають пестициди в екосистему.
- Дозволяють впроваджувати нові технології.
- Можуть знаходитися в місті, що полегшує доставку.
Які є недоліки
Але у нового «екологічного» землеробства є і мінуси:
- На будівництво однієї вертикальної ферми потрібно понад $138 тисяч.
- Ферми споживають величезну кількість електроенергії.
- Поки на фермах можна вирощувати тільки деякі види продуктів, наприклад, трави.
«Запобігти голоду в Сомалі, Бангладеші або Болівії можуть три «мегакультури» — пшениця, кукурудза і рис, а не салат-латук. Але їх вертикальні ферми виробляти поки не можуть». — Джонатан Фоулі, вчений-еколог
Фоулі вважає, що технології, гроші та енергію, які використовують вертикальні ферми, щоб виростити «руколу для багатих», можна було б направити на вирішення інших, більш важливих проблем.
Але на думку Деспомьє, ще занадто рано критикувати молоду галузь за те, що вона не може виробляти різні сільгоспкультури. Він пояснив, що спочатку компаніям потрібно отримати прибуток і догодити інвесторам, а вже потім думати над інноваціями.
Обсяг ринку вертикальних ферм досягне майже $13 млрд в найближчі п’ять-десять років. Розробкою таких ферм займаються компанії AeroFarms, Bowery Farming, Plenty та Infarm.
Як Infarm вирощує продукти в вертикальних фермах
Німецьку Infarm у 2013 році заснував Ерез Галонска разом з дружиною Оснат Міхаелі та братом Гаєм Галонска. За вісім років компанія стала лідером у вертикальному землеробстві Європі.
Команда створила вертикальну ферму, вирощувала в ній зелень і продавала її. Щоб підтримувати роботу ферми, було потрібно багато ручної праці. Бізнес не окупався, через те, що зелень коштує дешево.
Співзасновники Infarm Оснат Міхаелі і Ерез Галонска
Щоб показати свій продукт споживачам, у 2014 році Міхаелі та брати Галонска взяли трейлер Airstream 1955 року, зробили з нього вертикальну ферму і розмістили в міській садовій спілці в модному берлінському районі Кройцберг.
Там вони розповідали про свою діяльність, роздавали салат і проводили семінари. Свіжа зелень стала залучати споживачів. У компанії з’явилися перші великі клієнти — спочатку берлінський готель, потім супермаркет. Вони попросили зробити для них такі ж мініферми.
Трейлер Infarm
Так Infarm зайнялася модульними фермами. Пристрої схожі на торговельні автомати: в них кілька рядів лотків, в яких вирощують свіжу зелень і трави. У лотки надходить багата поживними речовинами вода, а освітлюються вони крихітними світлодіодами.
Продукти ростуть прямо в пристроях в супермаркетах: їх може зірвати і купити будь-який охочий. Міні-ферми можна розбирати й збирати як гігантські набори Lego, де кожен компонент сумісний з іншими.
У 2016 році Infarm отримала грант в розмірі $2,3 млн від Європейського союзу. У компанії з’явилися пропозиції від супермаркетів і ресторанів по всій Німеччині, а потім і решті Європи.
У 2021 році продукцію Infarm можна купити в 1220 супермаркетах мереж Aldi, Carrefour і Marks & Spencer в Європі та Kroger в США. Інвестори вклали в фірму в цілому $315 млн.
Ферма Infarm в супермаркеті Edeka в Берліні
Компанія не зупинилася на виробництві ферм для супермаркетів. У 2021 році на своєму заводі вона встановила камери для вирощування — це чотири 18-метрові конструкції з полками, на яких ростуть трави.
Кожна конструкція замінює площу, еквівалентну 10 тисячам м² землі й використовує всього п’ять літрів води на кілограм їжі — для традиційного землеробства потрібно близько 322 літрів на кілограм. Зазвичай в одній камері трохи менше ніж 300 рослин.
За даними Infarm, одна камера в порівнянні з польовим землеробством використовує:
- на 95% менше води;
- на 99% менше місця;
- на 75% менше добрив.
Камери для вирощування Infarm
Як можуть допомогти сучасні технології
Багато проблем вертикального фермерства Infarm вирішує за допомогою інновацій:
- Технології машинного навчання і хмарне програмне забезпечення скорочують обсяг фізичної праці та збільшують продуктивність.
- Хмарна платформа допомагає відстежувати водневі показники, рівні вуглекислого газу і стежити за ростом рослин в магазинах з продукцією фірми.
- У компанії роботизована «система пошуку рослин» — пристрій, схожий на кран з автомата з іграшками. Він рухається вгору і вниз, висмикує лотки з рослинами та переміщує їх.
- Світлодіоди замінюють сонячне світло, а інтелектуальні датчики допомагають регулювати яскравість і спектр світла. Деякі спектри можуть збільшити вміст вітаміну С у фруктах, а інші продовжують термін придатності продуктів майже на тиждень.
- 90% електроенергії Infarm відновлювальна.
«Система пошуку рослин» на фермі
Співробітники Infarm — інженери-механіки, електрики, розробники програмного забезпечення, фахівці з рослинництва і біологи. Вони стежать за роботою системи через iPad.
Infarm вкладає частину свого виторгу назад в дослідження. У лабораторії аналітики проводять тести на травах, вимірюють рівень цукру в рослинах, визначають рівень кислотності та інше.
Завдяки дослідженням Infarm сподівається створити більш ароматну зелень або придумати нові смаки. Компанія вже почала вирощувати помідори та гриби шиітаке в окремих камерах розміром з винний льох.
Засновники компанії вірять, що технології допоможуть змінити галузь.
«Якщо зважити на те, що у нас є сьогодні, то можна зрозуміти критиків — і вони мають рацію. Але вони не можуть заглянути на десять років вперед, вони не бачать різні тенденції, які приведуть до революції », — вважає Гай Галонска.
Кіоски Infarm всередині ресторану Beba в берлінському музеї Мартін-Гропіус-Бау
Кінець кінцем Infarm хоче побудувати мережу з десятків тисяч автоматизованих ферм, які будуть підключені до основної системи компанії в Берліні, керованої штучним інтелектом.
Цей «мозок», як називає його Галонска, буде передавати інформацію в алгоритми. Це допоможе отримати якіснішу їжу, при цьому менше витрачати. Кожен новий урожай буде споживати менше води, енергії та поживних речовин, сподіваються в Infarm.
«Всім ясно, що світ рухається в неправильному напрямку. Ці нестандартні ідеї допоможуть створити нову систему, завдяки якій ми будемо виробляти більше харчових продуктів, якіснішу їжу і зможемо зцілити планету — тому що зараз це наша основна задача». — Ерез Галонска, співзасновник компанії.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:
- Як вчені «зламують фотосинтез», щоб зробити рослини більш продуктивними
- 9 стартапів Agtech, які змінять світ
- Вчені зробили ще один крок до вирощування деревини в лабораторії
Джерело: Wired