Автор: Чжан Чаоцинь. Джерело: DIGITIMES

Очікується, що швидке зростання населення та тенденція до урбанізації стимулюватимуть та сприятимуть розвитку та зростанню вертикального фермерства. Вважається, що вертикальні ферми здатні вирішити деякі проблеми виробництва продуктів харчування, але чи можуть вони бути сталим рішенням для виробництва продуктів харчування, експерти вважають, що все ще існують певні проблеми.

Згідно зі звітами Food Navigator та The Guardian, а також опитуваннями Організації Об'єднаних Націй, населення світу зросте з нинішніх 7,3 мільярда людей до 8,5 мільярда людей у ​​2030 році та до 9,7 мільярда людей у ​​2050 році. ФАО оцінює, що для того, щоб задовольнити потреби населення та прогодувати його у 2050 році, виробництво продуктів харчування зросте на 70% порівняно з 2007 роком, а до 2050 року світове виробництво зерна має зрости з 2,1 мільярда тонн до 3 мільярдів тонн. Виробництво м'яса потрібно подвоїти, збільшивши його до 470 мільйонів тонн.

Коригування та розширення земель для сільськогосподарського виробництва не обов'язково вирішить проблему в деяких країнах. Велика Британія використовує 72% своїх земель для сільськогосподарського виробництва, але все ще потребує імпорту продуктів харчування. Велика Британія також намагається використовувати інші методи ведення сільського господарства, такі як використання тунелів для повітряної тривоги, що залишилися з часів Другої світової війни, для аналогічних тепличних посадок. Ініціатор Річард Баллард також планує розширити асортимент посадок у 2019 році.

З іншого боку, використання води також є перешкодою для виробництва продуктів харчування. Згідно зі статистикою ОЕСР, близько 70% використання води припадає на фермерські господарства. Зміна клімату також загострює проблеми виробництва. Урбанізація також вимагає, щоб система виробництва продуктів харчування прогодувала швидкозростаюче міське населення з меншою кількістю сільських працівників, обмеженими земельними та водними ресурсами. Ці проблеми стимулюють розвиток вертикальних ферм.
Низькоінтенсивні характеристики вертикальних ферм нададуть можливості для перенесення сільськогосподарського виробництва в місто, а також наблизить його до міських споживачів. Відстань від ферми до споживача зменшується, що скорочує весь ланцюг поставок, а міські споживачі будуть більше зацікавлені в джерелах їжі та легшому доступі до виробництва свіжих продуктів харчування. У минулому міським жителям було важко отримати доступ до здорової свіжої їжі. Вертикальні ферми можна будувати безпосередньо на кухні або власному подвір’ї. Це буде найважливішим повідомленням, яке несе розвиток вертикальних ферм.

Крім того, впровадження моделі вертикального фермерства матиме широкий вплив на традиційний ланцюг постачання сільськогосподарської продукції, а використання традиційних сільськогосподарських препаратів, таких як синтетичні добрива, пестициди та гербіциди, значно скоротиться. З іншого боку, попит на системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC) та системи управління зростатимуть для підтримки найкращих умов для клімату та управління річковими водами. У вертикальному сільському господарстві зазвичай використовуються спеціальні світлодіодні лампи для імітації сонячного світла та інше обладнання для створення внутрішньої або зовнішньої архітектури.

Дослідження та розробка вертикальних ферм також включає вищезгадану «розумну технологію» для моніторингу умов навколишнього середовища та оптимізації використання води та мінералів. Важливу роль також відіграватиме технологія Інтернету речей (IoT). Її можна буде використовувати для запису даних про ріст рослин. Збір врожаю можна буде відстежувати та контролювати за допомогою комп’ютерів або мобільних телефонів в інших місцях.

Вертикальні ферми можуть виробляти більше продуктів харчування, використовуючи менше земельних та водних ресурсів, і знаходяться далеко від шкідливих хімічних добрив та пестицидів. Однак, складені один на одного полиці в приміщенні потребують більше енергії, ніж традиційне сільське господарство. Навіть якщо в приміщенні є вікна, штучне освітлення зазвичай потрібне з інших обмежувальних причин. Система клімат-контролю може забезпечити найкращі умови для вирощування, але вона також є досить енергоємною.

Згідно зі статистикою Міністерства сільського господарства Великої Британії, салат вирощується в теплицях, і, за оцінками, на один квадратний метр площі посадки щороку потрібно близько 250 кВт⋅год (кіловат-годин) енергії. Згідно з відповідним спільним дослідженням німецького дослідницького центру DLR, вертикальна ферма з такою ж площею посадки потребує вражаючого споживання енергії – 3500 кВт⋅год на рік. Тому питання покращення прийнятного використання енергії буде важливою темою для майбутнього технологічного розвитку вертикальних ферм.

Крім того, вертикальні ферми також мають проблеми з фінансуванням інвестицій. Щойно венчурні капіталісти візьмуть на себе ініціативу, комерційний бізнес припиниться. Наприклад, зоопарк Пейнтона в Девоні, Велика Британія, був заснований у 2009 році. Це був один із найперших стартапів вертикальних ферм. Він використовував систему VertiCrop для вирощування листових овочів. П'ять років по тому, через недостатнє подальше фінансування, система також пішла в історію. Наступною компанією стала Valcent, яка пізніше стала Alterrus, і почала впроваджувати метод посадки рослин на даху в Канаді в теплицях, що зрештою закінчилося банкрутством.