Вертикальные фермы — светлое будущее для голодающих городов

К 2050 году население Земли превысит 8,3 млрд человек. Сегодня под сельское хозяйство отведено 800 млн гектаров (38% поверхности суши), и при сохранении текущих методов потребуется ещё 100 млн гектаров. Такой плодородной земли не существует, поэтому исследуется потенциал вертикального земледелия.

Предполагается, что на одном квартале Нью-Йорка можно разместить 30-этажную вертикальную ферму площадью 27 800 000 м². Такая ферма могла бы обеспечивать 50 000 человек, давая каждому по 2000 калорий в день.

Выращивание вверх

Вертикальные фермы — пока концепция. Идея в выращивании культур на нескольких уровнях в высотных зданиях в городах. Архитектор Кен Янг предлагал концепцию высотного выращивания растений в небоскрёбах смешанного использования ещё в 1980-х. Ведущий международный сторонник вертикальных ферм, профессор Диксон Деспомьер, называет их «глобальным решением» продовольственных потребностей городов.

Преимущества вертикальных ферм:

• Круглогодичное производство.
• Экономия воды до 70%.
• Отказ от агрохимикатов.
• Защита от неблагоприятных факторов внешней среды.
• Сокращение финансовых и экологических издержек на доставку пищи в города.

Трудности роста

Необходимые технологии уже существуют. Растения можно выращивать без почвы с рециркуляцией воды.

• Гидропоника: корни растений находятся в питательном растворе.
• Аквапоника: комбинация гидропоники с традиционной аквакультурой (разведение рыбы или креветок).
• Аэропоника: растения подвешены, а их корни опрыскиваются питательным раствором.

Несмотря на это, спустя более 20 лет после появления концепции, вертикальное фермерство не стало реальностью. Основные проблемы — финансовая и технологическая жизнеспособность, особенно в части строительства.

Технологические вызовы:

• Необходимы современные строительные материалы и системы возобновляемой энергии.
• Для фотосинтеза можно использовать светоотражающие и светособирающие устройства (световые полки, световоды, оптоволокно).
• Развитие LED-технологий позволяет обходиться без солнечного света, но стоимость и энергопотребление пока непомерно высоки.

Финансовые барьеры:

• Стартовая стоимость вертикальной фермы в 60 гектаров может превышать $100 млн.
• Расчётная доходность 10-этажной фермы — около 8%, тогда как инвесторы обычно ожидают 10-12%, а для новых рискованных проектов — до 15% годовых.

Экономическая жизнеспособность, вероятно, придёт с развитием технологий и снижением цен.

Претворение в жизнь

Следующий шаг — создание работающего прототипа вертикальной фермы в городской среде. Существующие небольшие прототипы в основном базируются в исследовательских институтах. Успешный проект в реалистичных условиях может запустить волну новых.

Для реализации необходима поддержка правительств и пионерских организаций, готовых пойти на риск. Это могло бы внести огромный вклад в продовольственную безопасность. Более 26 городов с населением свыше 10 млн человек ежедневно импортируют до 7000 тонн пищи — вертикальные фермы могут стать частью пакета более устойчивых альтернатив.