Вертикальна ферма: що це таке, переваги і недоліки
Сукупність великих вертикальних овочевих культур, поширених у міських центрах, отримала назву вертикального господарства
"Chicago O'Hare Airport Ver" (CC BY-SA 2.0) від chipmunk_1
Концепція вертикальної ферми була придумана в 1999 році біологом Діксоном Деспомм’є з Колумбійського університету в Нью-Йорку. Однак Діксон не був першим, хто ідеалізував це, оскільки в 1979 році щось подібне вже розробив фізик Чезаре Маркетті.
Вертикальна ферма - це просторовий комплекс, призначений для виробництва харчових продуктів і ліків у вертикальних шарах. Ця практика, розроблена в основному для великих міських центрів, розглядається як технологія майбутнього, щоб прогодувати наступні покоління. Ідея полягає в тому, щоб використовувати автоматизовані установки з мінімальним впливом на навколишнє середовище. Його прихильники вважають альтернативу стійкою. Противники методики, навпаки, стверджують, що фінансові витрати не переважають вигод.
У вертикальному господарстві, окрім виробництва продуктів харчування та ліків у вертикально складених шарах, можна використовувати вертикально нахилені поверхні та/або інтегровані в інші конструкції, такі як хмарочоси, склади та контейнери. Використовувані методи, в основному, є внутрішнім сільським господарством та екологічно контрольованими сільськогосподарськими технологіями (CEA), за допомогою яких можна контролювати всі фактори навколишнього середовища. У цих установах використовується штучне регулювання освітлення, контроль навколишнього середовища (вологість, температура, гази тощо) та фертигація. Деякі вертикальні ферми використовують методи, подібні до теплиць, де використання природного сонячного світла можна доповнити штучним освітленням і оптимізувати за допомогою металевих відбивачів.
Творці
Еколог Діксон Деспом’є захищає встановлення вертикальних ферм на тій підставі, що вертикальне землеробство може допомогти зменшити голод. За його словами, зміна способу використання землі з горизонтального на вертикальне дає змогу зменшити забруднення та використання енергії, залученої в сільськогосподарські процеси.
За словами Деспом'є, хоча вертикальне землеробство виснажує природний ландшафт, воно натомість пропонує ідею «хмарочос як космічний корабель». Врожаї будуть масово вироблятися в герметично закритих штучних середовищах і можуть бути створені в будь-якому місці, незалежно від контексту.
Захисники концепції вертикального господарства наголошують на можливості інтеграції відновлюваних технологій (сонячні батареї, вітрові турбіни, системи водозабору тощо) як диференціал для цього типу культури. Вертикальна ферма буде спроектована так, щоб вона була стійкою і дозволяла б мешканцям поблизу працювати на ній.
На противагу цьому, архітектор Кен Теанг пропонує, щоб хмарочоси ферми були багатофункціональними. Йеанг пропонує замість герметично закритого масового сільського господарства вирощувати рослини на відкритому повітрі, наприклад, на дахах. Ця версія вертикального землеробства заснована на особистому або громадському використанні, а не на масовому виробництві. Таким чином, це вимагало б менших початкових інвестицій, ніж «вертикальна ферма» Деспом’є.
Полеміка
Ті, хто виступає за встановлення вертикальних ферм у містах, стверджують, що, зменшуючи витрати на енергію, необхідні для транспортування їжі до споживачів, вертикальні ферми могли б значно полегшити кліматичні зміни, спричинені надлишковими викидами вуглецю в атмосферу. З іншого боку, критики концепції стверджують, що додаткові витрати на енергію, необхідні для штучного освітлення, опалення та інших вертикальних операцій ферми, переважать переваги близькості будівлі до зон споживання.
Противники концепції вертикальної ферми ставлять під сумнів її прибутковість. П'єр Дероше, професор Університету Торонто, дійшов висновку, що великі площі вертикального вирощування ферми — це лише нова мода на ринку і що об'єкти повинні приносити значний прибуток, щоб виправдати своє існування в містах. Простішою концепцією, замість того, щоб намагатися складати ферми, було б просто вирощувати сільськогосподарські культури на дахах існуючих будівель. Без урахування того, що, якщо енергетичні потреби вертикальної ферми задовольняються викопним паливом, екологічний ефект може зробити проект нездійсненним. Навіть розвиток низьковуглецевої потужності для харчування ферм може не мати такого сенсу, як просто залишити традиційні ферми на місці і спалювати менше вугілля.
Забруднення атмосфери
Залежно від використовуваного методу виробництва електроенергії, вертикальна теплиця на фермі може генерувати більше парникових газів, ніж польова продукція, значною мірою завдяки більшому використанню енергії на кілограм продукції. Оскільки вертикальні ферми потребують набагато більше енергії на кілограм продукції, ніж звичайні теплиці, в основному через посилене освітлення, кількість створюваного забруднення буде набагато більшою, ніж у польових умовах. Таким чином, кількість виробленого забруднення залежить від того, як генерується енергія, яка використовується в процесі.
світлове забруднення
Виробники теплиць зазвичай використовують фотоперіодизм у рослин, щоб контролювати, чи перебувають вони на стадії вегетації чи розмноження. У рамках цього контролю виробники періодично вмикають світло вночі. Теплиці вже заважають сусідам через світлове забруднення, тому 30-поверхова вертикальна ферма в густонаселеній місцевості неодмінно зіткнеться з проблемами через такий вид забруднення.
хімічне забруднення
Теплиці для гідропоніки регулярно міняють воду, а значить, є велика кількість води, яка містить добрива та пестициди, які необхідно утилізувати.
Захист від погодних проблем
Культури, вирощені в традиційному відкритому землеробстві, частіше страждають від природних погодних умов, таких як небажані температури або кількість дощів, мусони, град, торнадо, повені, пожежі та сильні посухи. Захист посівів від клімату стає все більш важливим, оскільки відбувається глобальна зміна клімату.
Оскільки вертикальна рослинна ферма забезпечує контрольоване середовище, продуктивність вертикальних ферм буде значною мірою незалежною від клімату та захищеною від екстремальних погодних явищ. Хоча контрольоване середовище вертикального землеробства заперечує більшість цих факторів, землетруси та торнадо все ще становлять загрозу для пропонованої інфраструктури, хоча це також залежить від розташування вертикальних ферм.
ресурсозбереження
Кожна одиниця площі на вертикальній фермі може дозволити до 20 одиниць площі відкритих сільськогосподарських угідь повернутися до свого природного стану та повернути сільськогосподарські угіддя завдяки освоєнню оригінальних сільськогосподарських угідь.
Вертикальне сільське господарство зменшить потребу в нових сільськогосподарських угіддях через перенаселення, тим самим збереже багато природних ресурсів, яким зараз загрожує вирубка лісів або забруднення. Вирубування лісів і опустелювання, викликаних сільськогосподарським посяганням на природні біоми, можна було б уникнути. Оскільки вертикальне землеробство наближає сільськогосподарські культури до споживачів, це суттєво зменшить кількість викопного палива, що зараз використовується для транспортування та охолодження сільськогосподарської продукції. Виробництво їжі в приміщенні зменшує або виключає звичайну оранку, посів і збирання врожаю сільськогосподарськими машинами, які також працюють на викопному паливі.
зупинення масового вимирання
Видалення людської діяльності з великих ділянок поверхні Землі може бути необхідним, щоб відстрочити і в кінцевому підсумку зупинити поточні процеси масового антропогенного вимирання наземних тварин.
Традиційне сільське господарство дуже руйнівно для популяцій диких тварин, які живуть на сільськогосподарських угіддях та їхніх землях, і деякі стверджують, що це неетично, коли існує життєздатна альтернатива. Для порівняння, деякі стверджують, що вертикальне землеробство завдасть дуже мало шкоди дикій природі і дозволить покинутим сільськогосподарським угіддям повернутися до свого досільськогосподарського стану.
Вплив на здоров'я людини
Традиційне сільське господарство є небезпечним заняттям з особливими ризиками, які часто впливають на здоров’я працівників. Такі ризики включають: вплив інфекційних захворювань, таких як малярія та шистосоми, вплив широко використовуваних токсичних хімічних речовин, таких як пестициди та фунгіциди, зіткнення з небезпечними дикими тваринами, такими як отруйні змії, та серйозні травми, які можуть виникнути при використанні великого промислового обладнання. У той час як традиційне сільськогосподарське середовище (в основному підсічно-вогневе) неминуче містить ці небезпеки, вертикальне сільське господарство, з іншого боку, зменшує деякі з цих небезпек.
Сьогодні американська продовольча система робить їжу швидкою та нездоровою, тоді як свіжі продукти менш доступні та дорожчі, що заохочує до шкідливих харчових звичок. Ці шкідливі харчові звички призводять до проблем зі здоров’ям, таких як ожиріння, хвороби серця та діабет. Підвищена доступність і подальша нижча вартість свіжих продуктів сприятимуть здоровому харчуванню.
Міське зростання
Вертикальне сільське господарство, що використовується в поєднанні з іншими технологіями та соціально-економічними практиками, може дозволити містам розширюватися, залишаючись при цьому автономною системою. Це дозволило б розростатися великим міським центрам без знищення лісових масивів. Крім того, вертикальна сільськогосподарська індустрія дасть роботу цим міським центрам, що розширюються. Це також був би спосіб допомогти зменшити безробіття в кінцевому підсумку, яке виникає внаслідок демонтажу традиційних ферм.
плани
Творець ідеї Деспомм’є стверджує, що технологія побудови вертикальних ферм наразі існує. Він також стверджує, що система може бути економічно ефективною та ефективною, про що свідчать деякі попередні дослідження, опубліковані на веб-сайті проекту. Забудовники та органи місцевого самоврядування в деяких містах вже виявили значну зацікавленість у створенні вертикальної ферми. О Іллінойський технологічний інститут розробляє детальний план Чикаго. Пропонується спочатку створити прототипні версії вертикальних ферм, можливо, у великих університетах, зацікавлених у дослідженнях вертикальних ферм. Але є також конкретний приклад, наприклад, перша в Європі вертикальна ферма, створена в 2009 році в зоопарку Пейнтона, у Великобританії, з метою виробництва їжі для тварин у парку.
Джерела: Nymag, Verticalfarm та Wikipedia