Вертикальные фермы — технологический прорыв в агрономии
В 2017 году объем рынка вертикального сельского хозяйства достиг $2,3 млрд. А по прогнозам Research And Markets к 2023 году мировой рынок вертикальных ферм вырастет до $7,4 млрд.
Такие темпы роста объясняются тем, что данную технологию можно внедрить в почти любую сферу жизни: крупную промышленность, ресторанный и гостиничный бизнес, личное использование в жилом помещении.
Автоматизированные фермы решают две важные проблемы:
Для потребителя, проживающего в небольшом шведском поселке, сложно доставить те же огурцы. В этом государстве их можно выращивать только в теплицах, объемы создаваемой продукции невелики. Обеспечить доставку огурцов сложно, они могут доехать уже испорченными. В данном случае лучшим вариантом будет установка одной небольшой автоматизированной фермы в поселке. Ферма будет производить более тонны огурцов в месяц, но можно выращивать также помидоры, свеклу и морковь.
Если использовать устройство в ресторанном бизнесе, можно предоставлять своим клиентам блюда из самых свежих продуктов. Например, салат будет приготовлен из только что взрощенного помидора, огурца, лука, что положительно повлияет на вкус.
При выращивании овощей или фруктов с использованием грунтовой поверхности, есть риск приобретения растением каких-либо болезней или распространения патогенной флоры, что приведет к гибели культуры.
Автоматизированные фермы способны снизить процент брака до минимального значения. В умных фермах используются беспочвенные методы выращивания растений.
Принцип работы
Для того, чтобы хозяйственные культуры росли, нужно создать благоприятные условия: обеспечить подачу строительных веществ в корень растения, сделать хорошее освещение для поддержания процесса фотосинтеза и настроить вентилирование всей системы для оптимального протекания множества других процессов.
Для выращивания применяют гидропонный или аэропонный метод.
- Гидропонный метод — подача жидкости с питательными веществами в корневую систему растения. Данный метод гарантирует насыщение корневой области всеми необходимыми строительными элементами и более интенсивный рост, в сравнении с грунтовым способом.
Главной проблемой гидропонного метода является то, что раствор практически не насыщается естественным кислородом, из-за чего может развиться патогенная флора, что приводит к смерти растения.
- Аэропонный метод — процесс периодического распыления питательного раствора. Этот метод обеспечивает высокую степень оксигенации питательной среды благодаря подаче раствора под высоким давлением.
Слабость данного принципа заключается в том, что для такой системы требуется регулярное техническое обслуживание.
Специалисты из AgroTechFarm пришли к тому, что добиться наилучшей эффективности и обеспечить безопасность растениям можно, если комбинировать два метода выращивания.
Освещение — один из основных факторов для культивации растения. В теплицах устанавливают натриевые газоразрядные лампы, но они подходят лишь для крупных тепличных хозяйств и промышленных агрокомплексов, потому что имеют сильное энергопотребление и тепловыделение, что может навредить растению. Компании, которые создают автоматизированные фермы, используют для освещения светодиодные светильники, разработанные, как правило, по особой технологии (у всех разная).
Вентилирование осуществляется при помощи систем кондиционирования или контуров понижения и повышения температуры. Второй способ заключается в том, что через специальный клапан из хранилища удаляются холодные или теплые массы воздуха. Данный способ бюджетнее, чем первый, а также более надежный, он исключает процедуру сервисного обслуживания системы кондиционирования.
Сравнение ферм
Существует несколько компаний, которые производят вертикальные фермы, каждая из которых использует гидропонику и аэропонику по-своему. Каждая компания занимает определенную категорию рынка: кто-то производит фермы для промышленных масштабов, кто-то для общественных предприятий, а кто-то для обычного потребителя. Некоторые компании захватывают сразу все категории.
AeroFarms
AeroFarms появилась в 2004 году и стала одной из первых компаний на рынке.
Они уже создали четыре комплекса в Нью-Арке, в которых располагаются автоматизированные фермы. Общая площадь этих ферм — 9806 кв. метров, они построили самую крупную вертикальную ферму в мире. AeroFarm выращивает различные сельскохозяйственные культуры в своих комплексах для дальнейшей продажи.
В основе системы лежит принцип аэропоники, что позволяет производить большие объемы продукции при минимальных затратах на воду. Как и все остальные компании, она использует светодиоды для обеспечения правильного протекания фотосинтеза.
Urban Crop Solutions
Автоматизированные фермы от данного производителя используют метод гидропоники, который уступает аэропонике по количеству урожайности и трате воды, но аэропоника менее надежна, по причине износа распыляющего механизма. Компания позволяет контролировать цикл роста культуры с помощью телефона, при подключении к интернету.
Urban Crop Solutions производит как мобильные фермы (28,2 кв. метра), так и промышленные (до 5416 кв. метра).
Младшая модель представляет собой стандартный сорокафутовый контейнер, где может находиться человек и где культивируются растения. Площадь выращивания — 50 кв. метров.
Старшая модель — это настоящая роботизированная фабрика для выращивания культур. Постройка может содержать в себе 24 уровня, то есть ферма площадью 5416 кв. метров может иметь 130 000 кв. метровую площадь для выращивания.
AgroTechFarm
Компания разрабатывает фермы для ресторанного и гостиничного бизнеса, а также для мелких предприятий. AgroTеchFarm комбинирует метод гидропоники и аэропоники, что дает самую лучшую эффективность среди всех других автоматизированных ферм.
Мобильная модель составляет 50 кв. метров. Если брать в пример клубнику, такая ферма может давать урожайность от 300 килограмм в месяц.
Компания готова установить ферму площадью до 2000 кв. метров. Такое сооружение позволит получать около 20 тонн клубники ежемесячно. Ферма от AgroTechFarm позволяет увеличить урожайность в 10 раз с 1 кв. метра по сравнению с грунтовым способом выращивания.
Также в отличии от остальных производители они осуществляют вентилирование воздуха с помощью контура температуры, а не кондиционирования, что делает их продукцию надежнее.
Plenty
Фермы от этого производителя подняли шум в 2017 году, тогда они привлекли $200 млн инвестиций от крупных игроков рынка: Эрика Шмидта, Джеффа Безоса, Джеффри Хаузенболда. Это самый успешный сельскохозяйственный стартап по количеству привлеченных инвестиций.
Plenty разрабатывает городские фермы, в которых выращиваются различные травы и зелень. Для этого они используют гидропонику. Они культивируют растения на шестиметровой стене, что позволяет на небольшой площади выращивать большие объемы растений. Их ферма способна культивировать в 350 раз больше зелени, чем грунтовая ферма той же площади, тратя на это в 100 раз меньше воды. Для устранения вредителей компания использует божьих коровок.
Эти фермы выращивают быстропортящиеся травы и зелень. Свои сооружения компания построила в нескольких городах США: Сан-Франциско для торговли на местном рынке и Кенте, чтобы торговать свей продукция в Сиэтле и Ванкувере.
В ассортименте Plenty есть базилик, шнитт-лук, красный салат, щавель и сибирская капуста.
Freight Farms
В 2011 компания успешно завершила сбор средств на площадке Kickstarter, и стала разрабатывать вертикальные автоматизированные фермы, которые можно разместить внутри классического сорокафутового морского контейнера.
Их фермы покупают по всему миру. Создателей удивило то, что многие заказы идут из мелких городов и поселков, это объясняется тем, что вертикальные фермы в разы эффективнее, чем классический грунтовый метод культивации растений. Freight Farms используют гидропонику для выращивание культур. Компания не производит промышленные фермы.
Каждая вертикальная ферма имеет свои плюсы и минусы:
- AeroFarms превосходит всех по своей эффективности, потому что их фермы используют исключительно метод аэропоники, но в то же время данное решение делает систему ненадежной и требует проведения регулярного технического осмотра. Поэтому лучшим вариантом является AgroTechFarm, ведь они используют обе технологии, которые сбалансированы для обеспечения лучшей надежности.
- Вертикальные фермы превосходят классический грунтовый метод культивации растений по всем параметрам: потребление воды, сложность ухода, физическая работа. Главной статьей расходов является освещение LED-лампами.
Заключение
Автоматизированные вертикальные фермы намерены перевернуть мир сельского хозяйства и это не удивительно, ведь передовые технологии гидропоники и аэропоники обходят обычный посев во всем. Существует множество компаний, создающих фермы размером с классический морской контейнер. Такие фермы могут использовать начинающие предприниматели для ресторанного бизнеса, ведь таким образом появляется возможность сэкономить на транспортировке растений и подавать на стол только свежие продукты.
Такие фермы борются с неожиданностями, которые нам готовит природа (засухи, длительная зима, землетрясения). Теперь даже в том случае, если в радиусе сотен километров нет плодородных земель, люди могут выращивать фрукты, овощи и травы, которые по качеству будут превосходить культивированные на предназначенных для этого землях.
Источник статьи: http://spark.ru/startup/agro-tech-farm/blog/45685/vertikalnie-fermi-tehnologicheskij-proriv-v-agronomii
Вертикальные многоярусные системы выращивания растений (вертикальные фермы, фитоустановки, МУГ и другое)
Оцените эту тему
Рекомендованные сообщения
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.
Похожие публикации
Фоторепортаж: посещение инновационного центра «Certhon»
Создание закрытой фермы может стать настоящим вызовом, поскольку все технические аспекты должны быть идеально согласованы друг с другом. Если вы думаете, что знаете всё об определённой культуре, выращиваемой в теплице, то выращивая ту же самую культуру в полностью закрытом помещении вам предстоит узнать гораздо больше. Именно по этой причине компания Certhon не только предлагает технологические решения для строительства закрытых ферм, но и предоставляет дополнительные ноу-хау.
Подпись: Джастин Лукофф и Андреа Хьюглер демонстрируют современный исследовательский инновационный центр VFD Certhon в центральной штаб-квартире Certhon в Нидерландах.
«Мы видели, как у многих крупных компаний, особенно у венчурно профинансированных американских компаний, возникали проблемы с переходом к выращиванию внутри помещения. Именно поэтому мы начали инвестировать в собственный научно-инновационный центр и учёных-разработчиков ещё в 2017 году. Чтобы помочь нашим будущим клиентам с выращиванием в помещении или в теплице, мы должны сначала установить оптимальные способы, стратегии освещения и всё остальное, что способствует оптимальным условиям для эффективного выращивания.»
В настоящее время компания Certhon строит свою крупнейшую коммерческую закрытую ферму вместе со своим клиентом Madar Farms в ОАЭ. «Как и все, они начали выращивать в контейнере, изучая нестандартные способы выращивания и ища пути выхода на местный рынок. Очевидно, контейнерные фермы имеют свои границы, и Madar Farms были готовы сделать следующий шаг к высокотехнологичному, коммерческому выращиванию в закрытых помещениях»,- говорит Джастин.
Подпись: Внутри инновационного центра Certhon, где в камерах проводятся испытания на малине (слева) и на клубнике (справа).
Ориентированность на решения
Вместо того чтобы использовать термин «вертикальные фермы», Джастин предпочитает понимать его как закрытую теплицу без дневного света. «Мы верим в огромный потенциал выращивания в помещении и фокусируемся на инновациях техники. Поэтому мы тесно сотрудничаем с нашими собственными высококвалифицированными учёными-растениеводами (многие из которых учились в Вагенингенском университете), которые проводят исследования различных культур и методов выращивания, чтобы точно знать, как воплотить пожелания заказчика в конкретный производственный план.»
Подпись: Испытание светодиодного освещения для выращивания малины в помещении в инновационном центре Certhon.
Джастин добавляет: «В нашем инновационным центре мы смотрим на всё через призму уникальности, делая процесс выращивания более продвинутым и эффективным.»
Предоставление знаний
В Certhon внимательно работают с разными клиентами. Обычные тепличники уже обладают знаниями об этой отрасли, в то время как закрытые фермы обычно покупаются через инвесторов, которые могут оказаться новичками в этой сфере. «Мы замечаем, что люди не всегда понимают, как растения будут вести себя в помещении без солнечного света.Такие знания должны быть предоставлены клиентам», — говорит Андреа Хьюглер, один из ведущих специалистов компании Certhon по растениеводству, который помогает компании в предоставлении знаний клиентам по всему миру. Например, выращивая в помещении вы можете сэкономить на и без того высоких энергозатратах. «Растения не нуждаются в свете 24 часа в сутки, и им всё равно, сколько сейчас времени, пока вы поддерживаете ежедневный цикл. Это означает, что вы можете включать свет в нерабочее время, когда цены на энергию ниже.»
Подлись: Андреа Хьюглер, ученый-растениевод и инженер-исследователь, работающий в компании Certhon, участвует в тестированиях в инновационном центре Certhon.
По словам Джастина, одним из преимуществ выращивания в помещении является то, что оно следует потребительским тенденциям, которые все чаще требуют, чтобы продукты питания производились более стабильно и были доступны круглый год. Несмотря на то, что компания уделяет большое внимание выращиванию растений в закрытых помещениях, Certhon не верит в единую стандартизированную модель. “Многие компании делают акцент на усреднённости, но для эффективного растениеводства в закрытых помещениях приоритетными должны быть индивидуальные решения. Сорта земляники, которые востребованы в Азии, могут сильно отличаться от тех, что выращиваются в США. Другой сорт требует другого подхода, — добавляет Джастин.
Последнее испытание томатов в Инновационном центре Certhon.
Certhon исследует широкий спектр культур, таких как малина, земляника, томаты, салат и многие другие. И они постоянно расширяют своё портфолио. Например, в этом месяце Certhon планирует провести эксперимент с малиной, которой будет в четыре раза больше, чем в прошлом году.
Подпись: Земляника и салат, выращенные под светодиодными светильниками с водяным охлаждением в камерах Certhon.
Как отмечают Андреа и её команда в Certhon: «Выращивание в помещении не заменяет традиционные способы культивирования. Оно просто даёт новые возможности и инструменты для районов, где ранее было трудно выращивать определенные культуры. Именно поэтому каждый регион нуждается в индивидуальных решениях».
Подпись: Выращивание салата в системе NFT в инновационном центре Certhon.
Некоторые из будущих планов компании Certhon связаны с автоматизацией и робототехникой, особенно после недавнего появления нового совладельца DENSO. «Мы всегда остаёмся сосредоточенными на будущем сферы выращивания, и сотрудничая DENSO наши возможности безграничны», — говорит Андреа.
Благодарность Марите за ссылку на статью.
Перевод осуществила Мария Чайкина для GreenTalk.ru
Компания Bayer и Temasek объявили о совместных инвестициях и создании новой компании Unfold. Новая компания будет разрабатывать инновационные технологии для выращивания овощей на вертикальных фермах по новым стандартам эффективности и устойчивого развития. Об этом сообщила пресс-служба компании Bayer.
«В то время как большинство вертикальных ферм работают над инфраструктурой, Unfold — единственная компания с беспрецедентными технологиями для раскрытия генетического потенциала вертикальных ферм. Используя генетику семян (гермоплазму) овощных растений, Unfold будет заниматься разработкой новых сортов в комплексе с агрономическими советами и уникальной атмосферой вертикальных ферм», — сообщили в компании.
Unfold собрал $30 млн для начального финансирования и получил права на некоторые виды гермоплазмы с портфолио Bayer.
«Инвестиции в компанию Unfold — это прекрасный пример трансформационного, креативного подхода для развития сельскохозяйственных продуктов, которые отвечают потребностям потребителей, аграриев и планеты. Главные преимущества — это увеличение доступа к свежим фруктам и овощам и поддержка местного производства устойчивым образом в крупных городах», — отметил руководитель Leaps by Bayer Юрген Экхардт.
Как считает руководитель отдела сельского хозяйства в Temasek Джон Васк, глобальные вызовы, с которыми сталкиваются компании, требуют менять обычные аграрные практики.
«Нам нужно найти способ поставки еды в большие города, уменьшая негативное влияние сельского хозяйства на окружающую среду. Уменьшая отходы и улучшения качества, происхождение пищи и потребительская ценность продуктов становятся все более важными с растущим населением мира. Инвестиции в такие компании как Unfold позволяют нам и нашим партнерам поддерживать инновационные решения, которые принесут нам пользу в долгосрочной перспективе», — добавил он.
Джон Парсел будет возглавлять компанию Unfold, которая будет находиться в городе Дэвис (Калифорния) включая коммерческие и исследовательские операции в Калифорнии и Сингапуре.
«В Unfold есть конкурентное преимущество — это инвестиции в гермоплазму и модели выращивания в вертикальных фермах, эта сфера сейчас недооценена», — отметил Джон Парсел.
Напомним, что компания Bayer увеличила продажи в аграрном подразделении (Crop Science) в I квартале 2020 г. на 3,6% до €11,64 млрд (I полугодие 2019 г. — €11,23 млрд).
Источник статьи: http://greentalk.ru/topic/3680/
