Небоскреб и вертикальная гидропонная ферма
Время на прочтение: 2 минут(ы)
Небоскреб Цзянь Му с фасадом, на котором расположена вертикальная гидропонная ферма, занимающая всю высоту здания, был спроектирован для ведущего китайского супермаркета. Он должен стать местом, где арендаторы смогут выращивать, продавать, покупать или потреблять продукты там же, где они работают.
Расположенная в южно-китайском городе Шэньчжэнь, туринская компания Carlo Ratti Associati обнародовала планы по строительству башни высотой 218 метров, в которой 10 000 кв. метров стеклянного фасада предназначены для производства продуктов питания. Предполагаетя, что эта вертикальная ферма сможет выращивать 270 тонн продуктов питания в год.
Но прежде всего — это все таки небоскреб, в котором основное место будет отведено офисным помещениям, супермаркету, и фуд-кортам. Хотя, в нем предусмотрен ещё и огромный сад.
Гидропонное садоводство предполагает использование богатого питательными веществами водяного пара, а не почвы, и позволяет выращивать растения в специальных вертикально установленных трубках.
Работая с ZERO, итальянской компанией, специализирующейся на инновационных подходах к сельскому хозяйству, ферма Цзянь Му подходит для производства многих продуктов, от салата до фруктов и ароматических трав. Разработчики обещают, что вертикальная гидропонная ферма будет эффективной и устойчивой.
Специальная программа (её называют Искуственный агроном) будет контролировать большинство гидропонных систем и процессов, регулируя подачу воды и питательных веществ, планируя циклы посадки и сбора урожая и решая другие вопросы.
Здание, спроектированное как новая штаб-квартира сети супермаркетов Wumart, где вся производственная цепочка может быть “продемонстрирована чистым и технологически захватывающим способом”. Оно было названо и спроектировано в честь мифического дерева Jian Mu, которое отделяло небо от земли в китайском фольклоре.
Карло Ратти, архитектор:
Вертикальная гидропонная ферма помогает достигнуть нулевых выбросов… Культуры, выращенные в башне, продаются и даже съедаются в одном и том же месте, что помогает нам экономить много энергии на одном только распределении продуктов питания
Мелкомасштабное городское фермерство становится популярным в городах по всему миру – от Парижа до Нью-Йорка и Сингапура.
Башня Цзянь Му, однако, выводит её на новый уровень.
Такой подход потенциально может сыграть важную роль в проектировании будущих городов, поскольку он затрагивает одну из наиболее актуальных архитектурных задач сегодняшнего дня: как интегрировать мир природы в дизайн зданий.
Видео про новый зеленый небоскреб в Китае
Источник:
https://carloratti.com/project/jian-mu-tower/
917
Ферма-небоскреб Plantagon будет производить 550 тонн овощей ежегодно
Ольга Гоголадзе 20 ноября 2017
The World Food Building будет экономить 13 млн галлонов воды и сокращать количество выбросов CO2 на 1100 тонн.
Растениям понадобится совсем мало почвы, а 2/3 башни смогут занять офисы, сообщает Business Insider.
Читайте «Хайтек» в
К 2050 году численность населения Земли может достигнуть 9,6 миллиардов человек, и 66% из них будут жить в городах. Неизбежно возникнет вопрос: чем кормить всех этих людей? Ответ предлагает шведская компания Plantagon, которая выращивает продукты на вертикальных фермах. Ее идея заключается в объединении офисных зданий и вертикальных ферм, и первый такой проект скоро будет реализован в городе Линчепинге.
Ферма-небоскреб называется The World Food Building, и он будет гидропоническим — это значит, овощи будут выращивать без почвы, в богатом питательными веществами водном растворе. Строительство началось в 2012 году, закончить его планируют к 2020 году, а стоимость оценивается в $40 млн.
The World Food Building будет производить 550 тонн овощей ежегодно — этого достаточно, чтобы накормить 5 500 человек. Выращивать овощи будут с помощью естественного освещения и светодиодов, которые откалибруют на определенные световые частоты, чтобы максимизировать производство.
Очень многие задачи будут выполнять роботы — это поможет существенно снизить затраты.
Ученые напечатали «невозможный» материал, придуманный математиками
Кейсы
Если сравнивать вертикальную ферму с обычной той же площади, The World Food Building сможет вырастить больше продуктов, используя гораздо меньше почвы. Кроме того, ферма-небоскреб ежегодно экономит 13 млн галлонов воды и сокращает количество выбросов CO2 на 1100 тонн.
Ферма расположится на солнечной стороне здания, а на теневой — офисы, которые в общей сложности займут 2/3 башни. Из некоторых залов для совещаний будет открываться вид на растения и овощи. Также на многих этажах будут кафе и рестораны, в которых большинство блюд будут готовить из свежайших, только что сорванных с грядки продуктов. Уже сейчас компании стремятся выкупить право стать резидентами этих помещений.
Создана «неубиваемая» литий-ионная батарея
Идеи
В небоскребе также построят огромный спиралевидный конвейер, который будет автоматически перемещать овощи с верхних этажей на нижние и обратно, чтобы все они получали равное количество солнечного света, пока созревают.
Сейчас Plantagon ведет переговоры на строительство фермы-небоскреба с застройщиками из Швеции, США, Сигнапура, Гонконга и Шанхая. «Мы хотим показать, как накормить города будущего, где будет недостаточно природных ресурсов, чтобы вести традиционное фермерское хозяйство», — рассказал СЕО компании Ханс Хассле.
«Скорость старения можно замедлить до пренебрежимого уровня»
Мнения
Пока Plantagon еще на этапе строительства, американский стартап Plenty открывает уже вторую вертикальную ферму в пригороде Сиэтла. Ангар площадью 9290 кв. м расположится в городке Кент, штат Вашингтон. На ферме будут производить около 2041 тонн овощей ежегодно, и вскоре там появятся клубника, помидоры и даже арбузы.
Farming in the Sky in Singapore
С населением в пять миллионов человек, проживающим на территории всего в 715 квадратных километров, крошечная республика Сингапур была вынуждена расширяться вверх, строя высотные жилые комплексы для размещения многочисленных жителей страны.
Теперь Сингапур применяет вертикальную модель к городскому сельскому хозяйству — экспериментируя с садами на крышах и вертикальными фермами, чтобы накормить своих многочисленных жителей.
В настоящее время только семь процентов продуктов питания в Сингапуре выращивается на месте. Страна ежедневно импортирует большую часть своих свежих овощей и фруктов из соседних стран, таких как Малайзия, Таиланд и Филиппины, а также из более отдаленных торговых партнеров, таких как Австралия, Новая Зеландия, Израиль и Чили.
Приток иммигрантов привел к быстрому переполнению горизонта Сингапура, так как все больше и больше высотных многоквартирных домов вырастают ввысь. А тем временем то немногое, что было доступно для ведения сельского хозяйства, быстро исчезает.
Решение проблемы пришло в форме государственно-частного партнерства с запуском того, что было провозглашено «первой в мире низкоуглеродной, водной, вращающейся вертикальной фермой» для выращивания тропических овощей в городская среда.
Результатом соглашения о сотрудничестве между Управлением сельского хозяйства и ветеринарии Сингапура (AVA) и местной фирмой Sky Greens является это предприятие, целью которого является популяризация методов городского земледелия, которые также являются экологически чистыми.
Ферма Sky Green. Фото: Калинга Сеневиратне/IPS.
Благодаря крепкой экономике с валовым внутренним продуктом в размере 239,7 миллиардов долларов у Сингапура много денег. «Но деньги бесполезны без еды», — сказал директор Sky Greens Джек Нг. «Вот почему я хотел использовать свои инженерные навыки, чтобы помочь сингапурским фермерам производить больше продуктов питания», — сказал Нг IPS.
Инженер по образованию, Нг создал систему вертикального земледелия, которую он назвал «Выращивание». Он состоит из серии алюминиевых башен, некоторые из которых достигают девяти метров в высоту, каждая из которых содержит 38 ярусов, оборудованных корытами для овощей. В соответствии со стремлением Sky Greens к экологической устойчивости вода, используемая для питания вращающихся башен, повторно используется в системе и в конечном итоге используется для полива овощей.
Каждая башня потребляет всего 60 ватт электроэнергии в день — примерно столько же, сколько одна лампочка.
Нг знал, что если система будет слишком дорогой или сложной, городские фермеры не смогут выжить. А учитывая, что он разрабатывал проект с мыслью о пенсионерах и других фермерах, сидящих дома, он попытался создать ситуацию, в которой «растение приходит к вам, а не вы идете на растение».
Многоярусная овощная башня вращается очень медленно, полный оборот занимает около восьми часов. Когда растение поднимается наверх, оно поглощает достаточно солнечного света, а когда возвращается вниз, его поливают из поддона, питаемого гидравлической системой, приводящей в движение башню. Эта система замкнутого цикла проста в обслуживании и не выпускает выхлопных газов.
Нг говорит, что такие башни — если они будут установлены на крышах многих многоэтажных жилых домов, в которых проживает большая часть населения Сингапура, — могли бы обеспечить средства к существованию пенсионерам и домохозяйкам, которым нужно было бы провести на крыше всего несколько часов, чтобы следить за системой.
Башни Sky Greens в настоящее время производят три популярных у местных жителей овоща — най бай, сяо бай цай и пекинскую капусту, которые можно собирать каждые 28 дней.
Рабочие собирают овощи на одной из вертикальных башен Sky Green. Фото: Калинга Сеневиратне/IPS.
Они уже снабжают NTUC FairPrice, крупнейшего в Сингапуре розничного продавца продуктов питания, который имеет сеть из более чем 230 торговых точек и супермаркетов. Овощи, выращенные в городе, стоят примерно на 20 центов за килограмм дороже, чем импортные сорта.
Менеджер по закупкам группы Тнг А Ям недавно сообщил репортеру Straits Times, что эти «небесные фермы» теперь могут предлагать своим покупателям качественные овощи местного производства, «которые более свежие, потому что они доставляются на более короткое расстояние от фермы до полки». ».
Sky Greens планирует поставлять NTUC две тонны в день к середине следующего года, когда они расширят свои фермы.
Проект Sky Greens соответствует тренду, который существует в Сингапуре уже несколько десятилетий.
После расширения городов в 1990-х годах Сингапур пытался решить проблему нехватки земли, доступной для традиционного земледелия, путем создания огородов на крышах.
Ферма Sky Green. Фото: Калинга Сеневиратне/IPS.
Ряд местных учреждений разработали гидропонные и аэропонные системы выращивания, но ни одна из них так и не заработала. «Всегда возникало беспокойство по поводу того, смогут ли крыши выдержать вес этих конструкций», — сказал IPS Ши Ён Го, бывший глава отдела по связям с общественностью AVA.
Такие эксперты, как Ли Синг Конг, директор Национального института образования и давний сторонник использования «небесных ферм», считают, что Сингапуру необходимо срочно стать менее зависимым от импорта продуктов питания.
Учитывая участившиеся экстремальные погодные явления, в том числе «стихийные бедствия, такие как наводнения, которые могут повлиять на производство продуктов питания, Сингапуру может быть необходимо рассмотреть возможность производства некоторых собственных овощей с точки зрения продовольственной безопасности», он сообщил ИПС.
Конг сказал, что в настоящее время он занимается развитием «овощных фабрик» — целых зданий, предназначенных для выращивания свежих продуктов.
«Мы (начали) разработку 6-уровневой аэропонной системы для выращивания овощей с помощью светодиодных ламп, — сказал он, добавив, — это находится на экспериментальной стадии. Если модель окажется удачной, то многоярусную систему можно будет установить в закрытых помещениях для выращивания овощей. Это, безусловно, расширит возможности городского сельского хозяйства».
С 2005 года правительство сняло некоторые сомнения в отношении производства на крышах. Совет национальных парков недавно преобразовал крышу многоэтажного жилого дома на густонаселенной Верхней Серангун-роуд в образовательную ферму, чтобы продвигать городское сельское хозяйство среди школьников.
Тем временем Sky Greens подписала меморандум о взаимопонимании с политехническим техническим колледжем Temasek в Сингапуре. Доктор Ли Чи Ви, директор Школы прикладных наук, считает, что партнерство со Sky Greens познакомит его студентов с тем, как технологии используются в овощеводстве, и сделает «современное сельское хозяйство намного более привлекательным для выбора профессии для наших выпускников».
Огромная ставка Сингапура на вертикальное земледелие
Изменение климата
Из-за Covid-19 продовольственная безопасность стала серьезной проблемой. Сейчас Сингапур вкладывает значительные средства в высокотехнологичное сельское хозяйство, пытаясь стать более самодостаточным.
Автор:
- Меган Татум Страница архива
13 октября 2020 г.
Технический специалист VertiVegies осматривает листовую зелень, такую как китайская капуста, выращенную под светодиодным освещением на вертикальной ферме компании. Закария ЗайналСнаружи, Verti Овощи выглядели как горстка грязные транспортные контейнеры, поставленные рядом и просверленные вместе. Пару метров в высоту они стояли на бетонном пятачке в одном из невзрачных пригородов Сингапура. Но как только он оказался внутри, Анкеш Шахра увидел потенциал. Огромный потенциал.
Шахра, который носит распущенные темные волосы и дорогие рубашки с небрежно расстегнутыми верхними пуговицами, имел большой опыт работы в пищевой промышленности.
Его дед основал Ruchi Group, мощную корпоративную компанию в Индии с ответвлениями в области стали, недвижимости и сельского хозяйства; его отец основал Ruchi Soya, предприятие по переработке масличных культур стоимостью 3 миллиарда долларов, которое было тренировочной площадкой Шахры.
К тому времени, когда Шахра познакомился с основателем VertiVegies Вирой Секаран на вечеринке друзей в 2017 году, он жаждал оставить свой след в бизнесе. Предыдущая попытка заключалась в закупке органических продуктов питания со всей Азии: «Открывающий глаза опыт, с большим давлением», — говорит он. Это помогло ему определить проблему, которую нужно было решить.
«Я видел, насколько фермеры во всем мире зависят от погоды, — говорит он. «Урожайность была крайне неустойчивой: существует так много несоответствий и зависимостей, что для большинства фермеров это чрезвычайно сложная профессия. Цепочка поставок скоропортящихся продуктов была настолько нарушена».
И то, что увидел Шахра, войдя в переделанные транспортные контейнеры Секарана, было решением.
Внутри на промышленных металлических полках были аккуратно сложены несоответствующие друг другу пластиковые подносы, тянущиеся от бетонного пола до потолка из гофрированной стали. В каждом лотке были маленькие зеленые растения разных видов и размеров, все с корнями, купающимися в одном и том же водном растворе, и листьями, свернувшимися вверх к одному и тому же розовому свету слабо гудящих светодиодных лампочек наверху.
Контролируемая среда означает, что продукты питания VertiVegies, такие как съедобные цветы, можно выращивать без пестицидов.ПРЕДОСТАВЛЕНО VERTIVEGIES
С помощью VertiVegies Секаран занимался сельским хозяйством по вертикали: выращивал овощи в помещении, с башнями культур, сложенными друг на друга, а не на широких раскидистых полях, и в гидропонном растворе вместо почвы. Он выращивал продукты питания без воздействия погоды или времени года, используя методы, впервые разработанные другими, в стране, которая остро нуждалась в новом способе удовлетворения своих потребностей в продуктах питания.
Сингапур — третья по плотности населения страна в мире, известная своими многоэтажными домами. Но чтобы втиснуть все эти сверкающие башни и почти 6 миллионов человек на территорию, вдвое меньшую, чем Лос-Анджелес, пришлось пожертвовать многими вещами, включая производство продуктов питания. Фермы составляют не более 1% его общей площади (в США — 40%), что вынуждает небольшой город-государство ежегодно выкладывать около 10 миллиардов долларов, импортируя 90% продуктов питания.
Вот пример технологии, которая может все изменить.
Секаран пришел из мира, сильно отличающегося от мира Шахры. Пятый из девяти детей, он потерял отца в пять лет и вырос в бедности. Денег у семьи было так мало, что Секаран приходил в школу в огромной форме, сжимая учебники в бумажном пакете. Но он выбрался из бедности, оплачивая себе обучение в университете и никогда не теряя своей неуемной страсти к живым существам. К моменту знакомства пары Секаран получил квалификацию ботаника и работал на Сейшельских островах, в Пакистане и Марокко, прежде чем вернуться домой.
Почти в каждом интервью средствам массовой информации или в биографии его почти благоговейно называют «заклинателем растений».
«Конечно, мы были двумя разными личностями, — усмехается Шахра. Но в VertiVegies Секаран создал прототип видения, которое разделяли оба мужчины.
«Это было интригующе, — говорит Шахра. «На бумаге домашнее хозяйство решает множество проблем. Но для меня это было о том, как нам сделать из этого устойчивую бизнес-модель? Вы не сможете решить проблему продовольственной безопасности с помощью пяти или десяти контейнеров».
Он провел шесть месяцев в беседах с Секараном и еще несколько месяцев посещал специалистов городских ферм по всему региону, изучая все, что мог. «Весь 2017 год я потратил на изучение систем, технологий и просто не мог понять, как их масштабировать», — говорит он.
Решение, когда оно пришло, оказалось на удивление удачным.
Проблемы в доме Сингапуру потребовались десятилетия, чтобы проснуться и осознать, что в плане продуктов питания это одна из самых уязвимых стран в мире.
Этот риск просто не приходил в голову властям в 1970-х годах, когда они вырвали посевы тапиоки, сладкого картофеля и овощей, растущие на более чем 15 000 гектарах земли страны, и заменили их высотными офисными зданиями и квартиры. В то время в центре внимания были финансы, телекоммуникации и электроника, а не еда.
Но хотя эта стратегия успешно увеличила экономику Сингапура (теперь это четвертая самая богатая страна в мире на душу населения), в стране осталось всего 600 гектаров сельскохозяйственных угодий. Производство продуктов питания сейчас стоит всего 4,3 миллиарда сингапурских долларов, или 1% ВВП, по сравнению с чуть более 5% в США.
Ненадежность этой ситуации стала очевидной в 2008 году, когда — за несколько месяцев до того, как разразился мировой финансовый кризис — в мире произошел всплеск цен на продукты питания. Плохая погода, рост цен на топливо и рост населения привели к стремительному росту стоимости продуктов питания. Были беспорядки и массовые политические волнения.
ZAKARIA ZAINAL
Без собственного производства Сингапур столкнулся с тем, что его запасы продовольствия сильно пострадали. Импортные сырые продукты выросли в цене на 55% за 12 месяцев, а такие товары, как рис, зерно и кукуруза — на 31%. Государство было вынуждено компенсировать рост цен на основные товары, такие как растительное масло, хлеб и молоко, что еще более усугублялось тем фактом, что Китай, из которого Сингапур ежегодно импортирует продовольствие на сумму около 600 миллионов долларов, пережил самую худшую зимнюю погоду. за 50 лет, уничтожив урожай и еще больше подняв региональные цены на продовольствие с конца 2007 до середины 2008 года.
Сообщая плохие новости парламенту в феврале 2008 года, министр финансов Тарман Шанмугаратнам предупредил, что «не ожидается, что факторы… которые привели к этому росту цен на продукты питания, исчезнут в ближайшее время». Сингапуру нужно было действовать.
Политика правительства заключается в том, чтобы к 2030 году производить достаточно продуктов питания, чтобы обеспечить 30% собственных потребностей в питании, по сравнению с нынешними 10%.
С тех пор продовольственная безопасность стала на повестку дня. Заявленная политика правительства заключается в том, что к 2030 году оно хочет производить достаточно продовольствия, чтобы обеспечить 30% своих собственных потребностей в питании, по сравнению с нынешними 10%. Чтобы достичь этого, говорится в сообщении, Сингапуру необходимо будет выращивать 50% всех фруктов и овощей, потребляемых внутри страны, 25% всех белков и 25% всех основных продуктов питания, таких как коричневый рис. Обязательство фактически направлено на увеличение объемов производства втрое в течение следующих 10 лет. А так как стране не хватает земли, то она возлагает надежды на технологии. Только в этом году правительство Сингапура выделило 55 миллионов сингапурских долларов (40 миллионов долларов США) на финансирование агротехнических проектов.
Разведывательные группы были отправлены на миссии по установлению фактов в области продовольственной безопасности, и были построены обширные агротехнические парки.
Для Шахры и Секарана поворотный момент наступил в августе 2017 года, когда власти начали предоставлять участки сельскохозяйственных угодий любой компании, использующей технологии или инновации для повышения продовольственной безопасности.
10 государственных участков, каждый площадью около двух гектаров, находятся в Лим Чу Канге — зеленом участке к северу от города, где фруктовые деревья, молочные фермы и органические овощи обеспечивают небольшой запас местных продуктов. . Стартапы, которые смогут убедить власти в том, что их план обоснован, будут продавать землю за долю от ее рыночной стоимости.
Наконец-то у Шахры появился способ масштабировать VertiVegies. «Это устранило бы наше самое большое препятствие», — говорит он об объявлении. «Это откроет возможность расширения».
Они поспешно составили предложение, используя всю информацию, которую собрали за предыдущие месяцы.
К февралю 2018 года они добились успеха, а к июню завладели участком стоимостью 300 000 сингапурских долларов и изложили свое видение.
ПРЕДОСТАВЛЕНО VERTIVEGIES
После завершения строительства новая ферма станет крупнейшей в Сингапуре: площадь склада составит 20 000 квадратных метров (примерно площадь трех футбольных полей), и, когда она заработает на полную мощность, она будет производить шесть метрических тонн листовой зелени, микрозелени и трав каждый день. , для снабжения ресторанов, розничных продавцов и гостиниц. Мало того, что растения будут расти на 25% быстрее, чем в обычном открытом поле, если все пойдет по плану, но без почвы и с фермой высотой до двух метров им потребуется примерно в пять раз больше места для роста. как обычные культуры. Если он сможет достичь своих производственных целей, он самостоятельно увеличит производство овощей в Сингапуре на 10%.
Но не только масштаб отличает VertiVegies от конкурентов.
Всего через шесть месяцев после получения земельного участка Шахра также подписала контракт с SananBio. Китайская компания, возможно, является крупнейшим в мире поставщиком технологий вертикального земледелия, управляя собственными обширными крытыми фермами в Китае, и в 2017 году обязалась инвестировать 1 миллиард долларов в масштабирование технологии. «Сумма исследований и разработок, которую SananBio инвестировала в решения для выращивания в помещении, нам никогда не по силам. Они на несколько лет опередили все другие компании, которые я посетил», — говорит Шахра. Но благодаря совместному предприятию, подписанному в августе 2018 года, его команда имеет доступ не только к физическим системам выращивания SananBio, но и к многолетним данным о том, как расти лучше и быстрее.
Пандемия covid-19 приостановила планы по основной операции по выращиванию, при этом основное внимание временно переключилось на меньшую альтернативу, которую будет быстрее построить и проще настроить: она нацелена на производство от 700 до 800 кг овощей в день.
. При этом он продемонстрирует будущее высокотехнологичных закрытых ферм, в которых технология, наконец, может быть использована для внесения значимого вклада в массовое производство.
Продовольственная безопасность является насущной проблемой в Сингапуре, но она вызывает растущую озабоченность почти везде.
Ожидается, что к 2050 году население мира увеличится на четверть, до 9,7 миллиарда человек, что создаст острую потребность в большем количестве еды. Оценки того, насколько именно больше, варьируются от 25% до 70%, но никто не спорит, что нам понадобится больше всего: больше зерна, больше мяса и намного больше свежих овощей. Высокая стоимость производства и распределения продуктов питания уже усугубляет глобальное недоедание: 690 миллионов человек остались без еды в 2019 году, что на 10 миллионов больше, чем в 2018 году. Неспособность увеличить производство приведет к хроническому голоду еще миллионов людей.
Традиционное производство продуктов питания на открытом воздухе вряд ли удовлетворит этот спрос, особенно с учетом того, что выращиваемые в открытом грунте культуры уже ощущают воздействие изменения климата.
Только в 2019 году погодные проблемы, усугубленные глобальным потеплением, обрушились на продовольственную систему чередой бедствий: жара обрушилась на фермы на Среднем Западе США, сильные циклоны уничтожили урожай кукурузы в странах Африки к югу от Сахары, Индия боролась с безжалостной засухой, а фермеры на берега реки Меконг в Азии беспомощно наблюдали, как поднимающаяся вода смывает домашний скот.
Урбанизация только усложняет задачу, сокращая количество доступных сельскохозяйственных угодий и делая больше людей ближе друг к другу. По данным Организации Объединенных Наций, к 2050 году 68 % жителей планеты будут жить в густонаселенных городских районах — по сравнению с 55 % сегодня. Это сделает их более зависимыми от импорта и уязвимыми даже к небольшим потрясениям на рынке или перебоям в поставках.
Пандемия уже дала горький первый взгляд на то, что это может означать. В городских трущобах Кении люди буквально дрались друг с другом за еду из-за covid-19.По словам Эстер Нгумби, доцента энтомологии в Университете Иллинойса и основателя Oyeska Greens, сельскохозяйственного стартапа в Кении, целью которого является расширение прав и возможностей местных ферм, прекращено распространение вируса и перебои с регулярными поставками в Найроби.
«Крайне срочно» нужно найти альтернативы для приближения производства к спросу, сказала она мне.
Из всех доступных вариантов высокопроизводительные городские фермы — наш лучший выбор, утверждает Диксон Деспомье, почетный профессор микробиологии и общественного здравоохранения Колумбийского университета и один из отцов-основателей вертикального земледелия. «Когда климат изменится и запретит заниматься сельским хозяйством в том виде, в каком мы его знаем, нам придется искать другие сельскохозяйственные стратегии для получения пищи», — говорит он. «Сельское хозяйство в помещении — отличный вариант, а вертикальное земледелие — наиболее эффективный метод производства большого количества еды в помещении на небольшой архитектурной площади».
В отличие от стартапов, выращивающих креветок из стволовых клеток или собирающих белок из черных солдатских мух, эти крытые фермы уже работают практически везде. В США и Европе все больше высокотехнологичных фермерских хозяйств позиционируют себя как зеленую альтернативу традиционным фермам, продавая пакеты микрозелени или капусты состоятельным потребителям на 200% дороже, чем стандартная зелень.
Премиум-цена оправдана обещанием производить продукты, не содержащие пестицидов и богатые питательными веществами.
В то же время в развивающихся странах системы были изменены, чтобы приспособиться к ненадежному электроснабжению и небольшим бюджетам. По данным Шведской международной сельскохозяйственной сетевой инициативы, около 35% продуктов питания в столице Уганды Кампале в настоящее время поступает с небольших городских ферм, включая вертикальные установки, где овощи укладываются в недорогие мешки, защищающие растения от вредных ультрафиолетовых лучей. Сторонники говорят, что они увеличивают производство до шести раз на квадратный метр по сравнению с обычным сельским хозяйством.
Но ни один регион не воспринял эту технологию так, как это сделала Азия.
От Шанхая до Сеула, от Токио до Сингапура душные, быстро растущие мегаполисы Азии одними из первых в мире внедрили масштабные крытые фермы. К 2010 году в Японии было больше заводов по производству комнатных растений, чем в США к 2016 году, и в настоящее время в Азии действует около 450 коммерческих комнатных ферм.
Для этого есть веские причины, считает Пер Пинструп-Андерсен, датский экономист и почетный профессор Корнельского университета. Как и в Африке, многим странам Азии необходимо кормить растущий городской средний класс.
Но, в отличие от своих африканских коллег, у многих азиатских стран также есть деньги, чтобы инвестировать в технологии в качестве решения — и нигде больше, чем в Сингапуре.
Full Stack
Даррен Тан сидел в первом ряду и наблюдал, как высокотехнологичные фермы стали центральным элементом плана по увеличению производства продуктов питания в Сингапуре. Он работает координатором по связям с общественностью в ComCrop, одном из самых известных операторов городских ферм в Сингапуре, который в 2018 году переехал в новую теплицу площадью 8000 квадратных футов (740 квадратных метров). В промышленном стеклянном сарае на крыше бывший гараж, безжалостные потоки сингапурского солнца через окна на море листовой зелени, салата и итальянского базилика.
ZAKARIA ZAINAL
Несмотря на то, что ComCrop не растет «вверх», последние 10 лет она оттачивает многие из тех же методов, на которые полагаются традиционные вертикальные фермы.
Тан, высокий и стройный, подробно рассказывает об использовании гидропоники — замене почвы раствором на водной основе, в котором датчики проверяют электропроводность и тщательно измеряют соотношение между конкретными питательными веществами.
Даже простая гидропонная система может удвоить урожайность обычного земледелия, говорит он, «и если бы мы полностью оптимизировали все и увеличили масштабы, используя каждый клочок земли, мы могли бы добавить к этому больше множителей». Именно эта производительность на небольшом пространстве делает городские фермы такими привлекательными. «Единственное ограничение, которое у нас есть, — это доступность света», — говорит он.
Ситуация отличается для вертикальных ферм, где используются светодиодные лампы, потому что каждый ряд растений блокирует солнечный свет расположенному ниже. Но выращивание в помещении превращает это в преимущество: защищенные от непогоды, они предназначены для ускорения фотосинтеза при бесконечном искусственном освещении.
На самом деле, Пол Тенг, профессор Наньянского технологического университета в Сингапуре, считает, что одни только заводы по производству комнатных растений — типа, который строит VertiVegies — могли бы увеличить производство листовых овощей в стране с 13% до 30% за 10 лет. производя дополнительно 18 700 метрических тонн в год.
Цель всего этого не в том, чтобы Сингапур утратил свою ориентированность на внешний мир, говорит Тан. в случае кризиса или в том редком случае, когда происходят сбои в цепочке поставок».
Несмотря на то, что VertiVegies входит в число тех, кто делает вертикальное фермерство реальностью, скептиков много. Большинство из них сосредоточено на астрономических затратах.
Городские фермы могут использовать меньше земли, чем фермы на открытом воздухе, но эта земля намного дороже. По оценкам одного исследования, проведенного в 2017 году в Австралии, квадратный метр пахотной земли в центре Мельбурна будет стоить 3,49 доллара США.1 по сравнению с 0,40 доллара США в сельской местности.
Разница в цене может означать, что даже в самом сжатом виде вертикальное земледелие не сильно экономит на одной из основных капитальных затрат в сельском хозяйстве.
Но, хотя этот анализ часто цитируется, он также устарел. За шесть лет, прошедших с тех пор, как были сделаны эти расчеты, не только снизилась стоимость средней 60-ваттной светодиодной лампы (это примерно на 80% дешевле, чем 10 лет назад), но и значительно улучшилась энергоэффективность светодиодов.
С 2005 по 2017 год эффективность увеличилась с 25 люмен на ватт до 160. Срок службы светодиодного уличного фонаря составляет около 60 000 часов.
Одной из самых больших статей расходов для крытых ферм является круглосуточный поток искусственного света. Но стоимость и эффективность светодиодных ламп значительно улучшились за последние несколько лет.
Это не означает, что крытые вертикальные фермы не требуют высоких затрат на запуск и эксплуатацию. «Если вы посмотрите на капитальные затраты, связанные с запуском закрытой вертикальной фермы, вы увидите, что они очень высоки, — говорит Тэн. «И чтобы возместить инвестиционные затраты и прямые эксплуатационные расходы, операторам необходимо взимать на 10–15% больше, чем, скажем, за овощи из Малайзии и Китая». Многие берут гораздо больше.
Шахра чувствует это напряжение. Пока он и его небольшая команда ждут свою новую ферму, они производят до 250 кг овощей в неделю на экспериментальной площадке площадью 140 квадратных метров в городе.
Шахра целыми днями встречается с местными ритейлерами и ресторанами, чтобы убедить их в том, что стоит больше платить за зелень, выращенную в помещении. Он первый признал, что это дорого и экспериментально.
«В конце концов, сельское хозяйство остается сельским хозяйством, — говорит он. «Это может быть в комнате с кондиционером, но это повторяется; это тяжелая работа; это итеративно. Вы можете поставить на него все прибамбасы, но в конце концов вы все равно будете выращивать растение».
Чтобы снизить цену, нужен масштаб. Для достижения масштаба требуется массовая привлекательность. Это ситуация с курицей и яйцом, которая до сих пор ставила закрытые фермы во всем мире в затруднительное положение, отмечает Тэн. Но в 2020 году мы достигли переломного момента, считает Пинструп-Андерсен.
ZAKARIA ZAINAL
«Десять лет назад домашнее хозяйство было несбыточной мечтой, — говорит он. «Но прямо сейчас, благодаря эффективности светодиодного освещения и более совершенным методам управления, он очень близок к тому, чтобы быть экономически конкурентоспособным с теплицами и выращиванием овощей в открытом грунте .
.. Ему просто нужен пинок в тыл».
Кризис Covid
В апреле пандемия нанесла свой удар. Как раз когда Шахра готовилась к строительству фермы — Секаран покинул компанию в начале этого года — сингапурские чиновники обнаружили кластер covid-19.дел в одном из тесных рабочих общежитий страны.
Сцены, которые развернулись, повторяли многое из того, что происходило в остальном мире: инструкции оставаться дома сопровождались длинными очередями в супермаркетах, пугающими накоплениями и разрозненной нехваткой продовольствия. На обычных фермах поступали сообщения о том, что люди приходили и вытаскивали продукты из земли. Практически в одночасье опасные запасы продовольствия в Сингапуре стали одним из самых заметных последствий невидимого кризиса.
Теперь всеобщее внимание было приковано к Шахре. «Продовольственная безопасность внезапно стала для каждого очень личной, — говорит он. «В прошлом году, если бы я вышел и рассказал об этом, [реакция] была бы совершенно другой.
Теперь это реально; это здесь.”
Тэн соглашается. «Covid-19 принес гораздо больше пользы для повышения осведомленности о продовольственной безопасности, чем все статьи, которые я и мои коллеги написали за последние несколько лет», — с сожалением говорит он. «Это вызвало такую большую осведомленность среди сингапурцев, что мы — одна из самых уязвимых стран в мире».
ЗАКАРИЯ ЗАИНАЛ
Он зажег огонь и под чиновниками. Всего через два дня после введения частичного карантина правительство выделило экспресс-грант в размере 30 млн сингапурских долларов на проекты, направленные на увеличение местных поставок яиц, овощей и рыбы. Это помогло финансировать новое предприятие VertiVegies.
«Теперь каждый день идут разговоры, — говорит Шахра. «В мгновение ока появились все эти инновации — с 2017 года, когда я впервые взглянул на это и не мог представить, как это возможно, до сегодняшнего дня, когда происходит это огромное позитивное движение.
«И когда так много людей работают над достижением общей цели, обычно происходит что-то хорошее».
Глубокое погружение
Изменение климата
Стремление построить дома, устойчивые к лесным пожарам
Поскольку изменение климата делает все больше сообществ уязвимыми для пожаров по всему миру, адаптация может потребовать больше социальных изменений, чем инженерия материалов.
Оставайтесь на связи
Иллюстрация Роуз Вонг
Получайте последние обновления от
MIT Technology Review
Узнайте о специальных предложениях, главных новостях, предстоящие события и многое другое.
Введите адрес электронной почты
Политика конфиденциальностиСпасибо за отправку вашего электронного письма!
Другие информационные бюллетени
Похоже, что-то пошло не так.
У нас возникли проблемы с сохранением ваших настроек.
Попробуйте обновить эту страницу и обновить их один раз
больше времени.