Могат ли вертикалните ферми да достигнат височината на небостъргач?

Закритите ферми, които не разчитат на почва, са нарастваща стратегия за справяне с продоволствената несигурност, а университетски преподавател има визия за извеждане на вертикалното земеделие до нови висини в китайските мегаградове – ферми-небостъргачи (farmscraper), пише Bloomberg.

Карло Рати, архитект, който управлява Лабораторията за чувствителен град в Масачузетския технологичен институт, предлага 51-етажен небостъргач за китайския технологичен хъб Шънджън с мащабна вертикална хидропонна ферма вътре, в която може да се произвеждат зелени салати, малини, боровинки и домати. Тя може да изхранва 40 хил. души на година.

Предлаганата кула, която ще включва и други удобства като офис пространство, супермаркет и хранителен кът, е избрана за централа от китайската верига супермаркети Wumart.

Това е една от многобройните идеи за разширяване на вертикалните ферми в момент, когато пробиви в хидропонната технология и в аеропониката позволяват в тези инсталации да се произвеждат храни с висок добив чрез използването на по-малко земя и вода. Вертикалните ферми са предназначени за по-ефективно отглеждане на реколта при контролирани климатични условия с използването на алгоритми и други технологии за оптимизиране на светлината и условията за растеж. Често те се намират в градска среда.

Във Великобритания Shockingly Fresh очаква да произвежда около 2 млн. зелени салати на година в първата си вертикална ферма. А в AeroFarms в Нюарк, щата Ню Джърси, определена като най-голямата вертикална ферма, когато отваря врати през 2016 г., се отглеждат около 900 тона храна на година на площ от 6500 кв. м. За сравнение, фермата-небостъргач на Рати е проектирана да произвежда около 272 тона храни годишно, повечето около фасадата на високата 218 м сграда.

Гъстонаселени области в Сингапур и Абу Даби също правят големи инвестиции във вертикални ферми в рамките на целта си да произвеждат по-голям дял от храните си локално. В Джърси сити, щата Ню Джърси, вертикални ферми се строят в комплекси с общински жилища с цел да бъде разрешен проблемът с продоволствената несигурност чрез сливане на достъп до технологии, образование и храни. Други видове оранжерии, които технически не са вертикални ферми, също разчитат на технологии като LED осветление и роботи, за да оптимизират растежа - AppHarvest в Кентъки произвежда над 20 хил. тона домати на година в инсталация, която носи 30 пъти по-висок добив на декар от нивите на открито с 90% по-малко вода.

В Шънджън Рати казва, че предложението му ще отнесе вертикалното земеделие на „следващото ниво“. Предлаганата кула Jian Mu не само ще бъде висока, с което ще се превърне по думите му в първата ферма-небостъргач. Тя също така ще бъде модел „как да интегрираме природата в сграда“, като инкорпорираме земеделието около цялата обвивка на небостъргача, в който хората също така ще работят, пазаруват и ще се хранят. Зеленината ще се намира в т. нар. фасада с двойна кожа с прозорци от двете страни, които ще позволяват естествената светлина да достига както до растенията, така и до интериора на сградата. Рати казва, че този дизайн и обилната слънчева светлина в Шънджън ще позволят земеделието да не разчита толкова на изкуствена светлина и отопление, които вървят с високо потребление на енергия.

Но фермата ще е от полза и за вътрешната среда – топлината, която се отразява върху високите сгради, може да направи града по-топъл. Обвиването на небостъргач с ферма е добър начин не само за смекчаване на този ефект, а и за охлаждане на сградата без климатик, отбелязва Рати. В същото време ще се произвежда храна за изхранването на хората в сградата.

В момента световното производство на храни съставлява една трета от парниковите газове и е отговорно за 80% от обезлесяването, за 70% от загубата на биоразнообразие на земята и 70% от цялото потребление на сладка вода, сочат данни на Световния фонд за дивата природа. А производството на храни в момента ще трябва да нарасне драстично, за да отговори на нуждите на растящото население.

Вертикалните ферми са един от отговорите на въпроса как да произвеждаме повече на по-малко земя. Смята се, че те са екологични и използват по-малко вода и пестициди. Но повечето вертикални ферми ще използват напълно затворени системи на отопление и изкуствено осветление, които може да изискват огромни количества ток.

Разчитането на слънчева светлина от Рати цели да отговори на тези критики към много вертикални и други ферми като Shockingly Fresh, които разчитат изцяло на слънчева светлина. Тя обаче не е налична през цялата година и за разлика от изкуствено осветените ферми тъмните зимни следобеди ще означават по-малко произведена реколта.

Рати смята, че Китай е идеалното място за версията му на вертикална ферма. С около 1,4 млрд. гърла за хранене страната се нуждае от рязко увеличаване на земеделската продукция, която е засегната от увредена почва, замърсени води и прекомерно използване на изкуствени торове и пестициди. Правителството предупреди през септември, че продоволствената сигурност може да бъде засегната от резкия ръст на цените на енергията и призова домакинствата да се запасят с храна за зимата, след като лошото време през октомври потопи реколтата във вода в провинция Шандун, най-големия производител на зеленчуци в страната. Данни на Jefferies Group показват, че страната има 21% от световното население и само 9% от обработваемата земя в света.

Рати предвижда небостъргачът му ферма да има затворена хранителна верига, при която реколтата може да бъде отглеждана, продавана и изяждана в една и съща сграда.

Даниел Сафарик, заместник-директор на отдела за анализи в Съвета за високи сгради и градски хабитат, счита, че ферма-небостъргач в центъра на един от най-гъстонаселените китайски градове е осъществима, но поддържането на подобна структура може да се окаже предизвикателство.

Ключов елемент за поддръжката на сградата в Шънджън ще бъде подкрепяният с изкуствен интелект „виртуален агроном“, който ще управлява ежедневните дейности, включително напояването и торенето.

Рати смята да построи фермата-небостъргач независимо дали проектът му ще бъде избран от Wumart и очаква, че изграждането му ще отнеме не повече от три години. Проектът му е един от двамата финалисти за централа на Wumart.

„Решени сме да я построим със или без Wumart. Просто искаме да направим нещо, което светът не е виждал до момента“, казва Рати.