Ранее в этом блоге рассматривалась роль автоматизации в сельском хозяйстве: как использование роботов, дронов и аналитики данных может обеспечить своего рода точное земледелие, выходящее далеко за рамки традиционной практики. Однако по-прежнему остается фактом, что фермы, разбросанные по полям под открытым небом, становятся жертвами сил природы и обстоятельств (климат, погода, вредители), которые ставят даже автоматизацию на второй план.

Что, если бы существовал способ полностью устранить неблагоприятные сельскохозяйственные переменные? Что, если фермы можно было бы переместить в защищенные от непогоды и вредителей помещения, чтобы можно было точно регулировать свет, температуру, воду и питательные вещества для достижения максимальной производительности и минимума отходов? Таково мышление, лежащее в основе вертикальной фермы.

Действительно ли идея так хороша, как кажется? Может ли то, что он хочет сделать по-другому, изменить наше представление о сельском хозяйстве? И что нужно с точки зрения технологии и дизайна, чтобы превратить вертикальную ферму в реальность? Является ли это, в конце концов, законной промышленной концепцией или просто очередной футуристической фантазией?

В этой идее, безусловно, есть творческое дальновидное мышление. Поскольку население мира неуклонно растет, становясь все более урбанизированным, и поскольку земли, пригодные для пахотного использования, становятся все менее пригодными, казалось бы разумным, если не необходимым, импортировать определенную долю продуктов питания в наши города. Действительно, дальновидные архитекторы, начиная с Ле Корбюзье, создавали пространство для выращивания растений в своих высотных проектах.

Каким бы социально утопичным ни было это направление мышления, вертикальные фермы также вдохновлены и стали возможными благодаря точным наукам о сельском хозяйстве с контролируемой окружающей средой. Гидропоника (при которой культуры питаются только питательными растворами на водной основе), аэропоника (при которой открытые корни просто опрыскиваются) и аквапоника (растения выращиваются в воде, удобренной рыбой) — все это в настоящее время доказали свою жизнеспособность методы выращивания в помещении.

Освобожденные от поля вертикально выращенные растения выращиваются в условиях, где полив, освещение, влажность и фертигация (внесение удобрений через систему орошения) регулируются точно и автоматически. Высокое качество продукции может быть дополнительно повышено с помощью программ разведения с использованием искусственного интеллекта. А в их новом доме, чтобы максимально использовать доступные квадратные метры, урожай укладывается друг на друга на полках: отсюда и вертикальность.

Частично социальное планирование, частично наука; к этим мотивирующим течениям совсем недавно добавилось третье: экологизм. Профессор Колумбийского университета Диксон Деспомье, ведущий на сегодняшний день энтузиаст вертикальных ферм, указывает на целый ряд способов – вырубку лесов, эрозию верхнего слоя почвы, загрязнение воды сельскохозяйственными стоками, – при которых традиционное сельское хозяйство наносит ущерб мировым экосистемам.

По словам Деспомье, перенос растениеводства в городские структуры пойдет на пользу не только людям и городам; это, прежде всего, пойдет на пользу планете, которая, освободившись от бремени сельского хозяйства, восстановит свое естественное биоразнообразие и баланс. И, конечно же, благодаря тому, что продукты питания теперь выращиваются непосредственно на месте потребления, экологическая проблема пищевых миль значительно уменьшается.

Какими бы ясными, последовательными и уверенными они ни были в теории, на практике вертикальные фермы изо всех сил пытаются встать на ноги. Было несколько ранних коммерческих неудач. Базирующаяся в Атланте компания PodPonics разорилась всего через шесть лет. И FarmedHere, склад за пределами Чикаго, одно время рекламировавший себя как крупнейший образец такого рода в Америке, просуществовал примерно столько же времени.

Надеясь на больший успех, являются флагманскимиАэроФармыпроект, запущенный с 2016 года на старом сталелитейном заводе в Нью-Джерси, и крупнейшее предприятие Великобритании, действующее с прошлого года, — переоборудованный холодильный склад близ Сканторпа, управляемыйДжонс Фуд Компани.

Установка вертикальных ферм обходится дорого (AeroFarms потратила 30 миллионов долларов на ремонт и оснащение своего участка). Огромные объемы требуемого стартового капитала отражают не только необходимые тяжелые технологии, но и типично амбициозный масштаб операций, которые с большей вероятностью принесут прибыль, чем больше продуктов они выращивают.

Они также дороги в эксплуатации. Затраты на трудоустройство заметно выше, чем расходы, связанные с работой на местах (здесь нет сезонной рабочей силы мигрантов). И, конечно, счета за электроэнергию, после учета круглосуточного освещения, климат-контроля, насосов, вентиляторов, систем ОВКВ и вычислительного оборудования, являются значительными.

Для многих защитников окружающей среды, конечно, энергетическое воздействие вертикальных ферм (на один квадратный метр урожая расходуется более чем в десять раз больше киловатт-часов в год, чем в обычной теплице) грозит превратить в бессмыслицу их претензии на то, что они являются частью более экологичного, более благоприятного для планеты будущего.

Решение энергетической проблемы — это, по сути, главная задача, стоящая перед современными инженерами вертикальных ферм. Большая часть работы Деспомье, безусловно, связана с тем, как эти здания могли бы создавать свою собственную устойчивую энергию. В частности, метан, образующийся из пищевых отходов человека, сельского хозяйства и даже соседних ресторанов, мог бы, по его мнению, сделать вертикальную ферму будущего полностью самодостаточной.

В то же время многие рассматривают выгоды, которые можно получить от проектов когенерации и возобновляемых источников энергии, таких как солнечные панели. И всегда ведется работа по снижению затрат на электроэнергию за счет улучшения аспектов эффективности системы, особенно, в данном контексте, эффективности важнейших светодиодов.

Этого может быть недостаточно. Возможно, что вертикальные фермы под видом таких коммерческих монолитов, которые предпринимаются в настоящее время, окажутся тупиковыми. Это не означало бы, что гидропонное выращивание растений в густонаселенных центрах не могло бы найти альтернативного основного выражения – например, вертикальные приусадебные участки и рыночные сады, встроенные в жилые здания.

Инкорпорация, возможно, является ключевым моментом. Farm.One, вертикальная ферма площадью 1200 квадратных футов под рестораном в районе Трайбека на Манхэттене, процветает, потому что поставляет листовую экзотическую зелень, за которой в близлежащих ресторанах выстраиваются очереди. Это доказательство того, что даже такая спорная концепция, как вертикальная ферма, может хорошо функционировать при условии, что она в большей или меньшей степени соответствует масштабу и роли, которые требует от нее окружающая сеть.

В конце концов, это принцип системной интеграции – и, вероятно, он так же важен для жизнеспособности стартапа следующего года, как и для любого радикально переосмысленного мегаполиса будущего.