Вертикална ферма: какво е, предимства и недостатъци

Наборът от големи вертикални зеленчукови култури, разпространени в градските центрове, беше наречен вертикална ферма

вертикална ферма

"Chicago O'Hare Airport Ver" (CC BY-SA 2.0) от chipmunk_1

Концепцията за вертикалната ферма е измислена през 1999 г. от биолога Диксън Деспомиер от Колумбийския университет в Ню Йорк. Диксън обаче не е първият, който го идеализира, тъй като през 1979 г. физикът Чезаре Маркети вече е разработил нещо подобно.

Вертикалната ферма е пространствен комплект, предназначен за производство на храни и лекарства във вертикални слоеве. Тази практика, предназначена главно за големи градски центрове, се разглежда като технология на бъдещето за хранене на бъдещите поколения. Идеята е да се използват автоматизирани инсталации с възможно най-малко въздействие върху околната среда. Алтернативата се счита за устойчива от нейните поддръжници. От друга страна, онези, които се противопоставят на техниката, твърдят, че финансовите разходи не надвишават ползите.

Във вертикална ферма, в допълнение към производството на храни и лекарства във вертикално подредени слоеве, могат да се използват вертикално наклонени повърхности и / или интегрирани в други структури като небостъргачи, складове и контейнери. Използваните техники основно са обобщени в земеделието на закрито и селскостопанските технологии с контрол на околната среда (CEA), при което всички фактори на околната среда могат да бъдат контролирани. Тези съоръжения използват контрол на изкуствената светлина, контрол на околната среда (влажност, температура, газове и др.) И фертигация. Някои вертикални ферми използват техники, подобни на оранжериите, където използването на естествена слънчева светлина може да бъде допълнено с изкуствено осветление и оптимизирано с метални отражатели.

Създатели

Екологът Диксън Деспомиер защитава инсталирането на вертикални ферми с мотива, че вертикалното земеделие може да помогне за намаляване на глада. Според него промяната на начина на използване на земята от хоризонтален към вертикален дава възможност за намаляване на замърсяването и използването на енергия, включена в селскостопанските процеси.

Според Despommier, въпреки вертикалното земеделие, изчерпващо естествения пейзаж, той предлага в замяна идеята за "небостъргач като космически кораб". Културите ще се произвеждат масово в херметически затворена изкуствена среда и могат да бъдат изградени навсякъде, независимо от контекста.

Поддръжниците на концепцията за вертикалната ферма подчертават възможността за интегриране на възобновяеми технологии (слънчеви панели, вятърни турбини, системи за улавяне на вода и др.) Като диференциал на този тип култура. Вертикалната ферма ще бъде проектирана да бъде устойчива и да позволява на жителите в околността да работят върху нея.

За разлика от него, архитектът Кен Теанг предлага небостъргачите за обработка да са със смесена употреба. Йанг предлага вместо херметично затворено масово селско стопанство животът на растенията да се отглежда на открито, например на покриви. Тази версия на вертикалното земеделие се основава на лична или обществена употреба, а не на масово производство. По този начин ще са необходими по-малко първоначални инвестиции, отколкото „вертикалната ферма“ на Despommier.

Противоречие

Привържениците на инсталирането на вертикални ферми в градовете казват, че чрез намаляване на енергийните разходи, необходими за транспортиране на храна до потребителите, вертикалните ферми могат значително да облекчат изменението на климата, причинено от излишните емисии на атмосферен въглерод. От друга страна, критиците на концепцията твърдят, че разходите за допълнителна енергия, необходима за изкуствено осветление, отопление и други операции във вертикалната ферма, биха надхвърлили ползата от близостта на сградата до зоните на потребление.

Тези, които се противопоставят на концепцията за вертикална ферма, поставят под въпрос нейната рентабилност. Pierre Desrochers, професор от университета в Торонто, заключи, че големите разширения на отглеждането във вертикални ферми са само нова мода на пазара и че съоръженията ще трябва да донесат значителна печалба, за да оправдаят съществуването си в градовете. По-проста концепция, вместо да се опитваме да подреждаме ферми, би била просто да отглеждаме култури на покривите на съществуващите сгради. Без да се взема предвид, че ако енергийните нужди на вертикалната ферма се задоволят с изкопаеми горива, ефектът върху околната среда може да направи проекта невъзможен. Дори развиването на нисковъглероден капацитет за хранене на ферми може да няма толкова смисъл, колкото просто оставяне на традиционните ферми и изгаряне на по-малко въглища.

Замърсяване на атмосферата

В зависимост от използвания метод за производство на електроенергия, оранжерията на вертикалната ферма може да генерира повече парникови газове, отколкото продукти от полето, главно поради увеличеното използване на енергия на килограм продукция. Тъй като вертикалните ферми изискват много повече енергия на килограм продукция, отколкото обикновените оранжерии, главно поради увеличеното осветление, количеството създадено замърсяване ще бъде много по-голямо от произведеното на полето. Следователно количеството на произведеното замърсяване зависи от начина на генериране на енергията, използвана в процеса.

Светлинно замърсяване

Производителите на оранжерии обикновено използват фотопериодизъм в растенията, за да контролират дали са във вегетативна или репродуктивна фаза. Като част от този контрол, производителите периодично включват светлините през нощта. Оранжериите вече са неприятности за съседите поради светлинно замърсяване, така че 30-етажна вертикална ферма в гъсто населен район със сигурност би се сблъскала с проблеми поради този вид замърсяване.

Химическо замърсяване

Оранжериите с хидропоника редовно сменят водата, което означава, че има голямо количество вода, която съдържа торове и пестициди, които трябва да се изхвърлят.

Защита срещу проблеми, свързани с времето

Културите, отглеждани в традиционното земеделие, на открито, страдат по-лесно от неблагоприятните природни условия, като нежелани температури или количества дъжд, мусони, градушки, торнадо, наводнения, пожари и тежки суши. Защитата на посевите срещу климата е все по-важна, тъй като настъпват глобални климатични промени.

Тъй като вертикалната ферма за растения осигурява контролирана среда, производителността на вертикалните ферми би била до голяма степен независима от климата и защитена от екстремни метеорологични явления. Въпреки че контролираната среда на вертикалното земеделие отрича повечето от тези фактори, земетресенията и торнадото все още представляват заплаха за предложената инфраструктура, въпреки че това зависи и от местоположението на вертикалните ферми.

Опазване на ресурсите

Всяка единица площ на вертикална ферма може да позволи на до 20 единици площ на открито земеделска земя да се върне в естественото си състояние и да възстанови земеделските земи поради развитието на първоначалната земеделска земя.

Вертикалното земеделие би намалило нуждата от нова земеделска земя поради пренаселеността, като по този начин ще спести много природни ресурси, застрашени в момента от обезлесяване или замърсяване. Обезлесяването и опустиняването, причинени от селскостопанско нашествие на природни биоми, ще бъдат предотвратени. Тъй като вертикалното земеделие доближава културите до потребителите, това значително би намалило количеството изкопаеми горива, използвани в момента за транспортиране и охлаждане на селскостопанските продукти. Производството на храна на закрито намалява или елиминира конвенционалната оран, засаждане и прибиране на реколтата от селскостопанска техника, също задвижвана от изкопаеми горива.

Спиране на масовото измиране

Премахването на човешката дейност от големи области на земната повърхност може да се наложи, за да се забавят и в крайна сметка да се прекъснат настоящите процеси на масово антропогенно изчезване на сухоземни животни.

Традиционното земеделие е силно разрушително за популациите диви животни, живеещи на и върху земеделските земи, а някои твърдят, че е неетично, когато съществува жизнеспособна алтернатива. За разлика от тях има хора, които твърдят, че вертикалното земеделие би нанесло много малко щети на дивата природа и би позволило на излезлите от употреба земеделски земи да се върнат в предиземното си състояние.

Въздействие върху човешкото здраве

Традиционното земеделие е опасна професия и със специфични рискове, които често засягат здравето на човешките работници. Такива рискове включват: излагане на инфекциозни заболявания като малария и шистозоми, излагане на токсични химикали, често използвани като пестициди и фунгициди, конфронтация с опасни диви животни като отровни змии и сериозни наранявания, които могат да възникнат при използване на голямо промишлено оборудване . Като се има предвид, че традиционната селскостопанска среда (главно тази, базирана на наклонена черта и изгаряне) неизбежно съдържа тези рискове, вертикалното земеделие, от друга страна, намалява някои от тези опасности.

В момента американската хранителна система прави храната бърза и нездравословна, докато пресните продукти са по-малко достъпни и по-скъпи, насърчавайки лошите хранителни навици. Тези лоши хранителни навици водят до здравословни проблеми като затлъстяване, сърдечни заболявания и диабет. Повишената наличност и последващите по-ниски разходи за пресни продукти биха насърчили здравословното хранене.

Градски растеж

Вертикалното земеделие, използвано заедно с други технологии и социално-икономически практики, може да позволи на градовете да се разширят, като същевременно остане автономна система. Това би позволило на големите градски центрове да растат, без да унищожават горски площи. Освен това вертикалната селскостопанска индустрия ще осигури заетост на тези разрастващи се градски центрове. Това също би бил начин да се помогне за намаляване на евентуалната безработица, създадена от демонтажа на традиционните ферми.

Планове

Създателят на идеята, Despommier, твърди, че технологията за изграждане на вертикални ферми в момента съществува. Той също така твърди, че системата може да бъде печеливша и ефективна, твърдение, доказано от някои предварителни изследвания, публикувани на уебсайта на проекта. Програмистите и местните власти в някои градове вече са изразили силен интерес към създаването на вертикална ферма. Технологичният институт в Илинойсразработва подробен план за Чикаго. Предлага се първо да се създадат прототипни версии на вертикални ферми, вероятно в големи университети, които се интересуват от изследване на вертикални ферми. Но има и конкретен пример, като първата вертикална ферма в Европа, разработена през 2009 г. в зоопарка Пейнтън, Обединеното кралство, с цел производство на храна за животни в парка.


Източници: Nymag, Verticalfarm и Wikipedia

Original text