Сельское хозяйство перебирается в помещения, где никогда не светит солнце, где дожди, это нонсенс, а климат всегда одинаков.
Поля идеального урожая могут находиться в зданиях без окон, с тщательно контролируемым светом, температурой, влажностью, качеством воздуха и подкормкой почвы. Они могут расти в высотке Нью-Йорка, сибирском бункере или в Саудовской пустыне.
Сторонники этой технологии говорят, что она может стать решением мировых проблем.
«Чтобы поддерживать нашу планету в состоянии, когда на ней можно было бы жить, мы должны изменить наши методы», говорит Гертьян Миюс из частной исследовательской компании PlantLab.
Мир уже испытывает проблемы с тем, как себя прокормить. Половина населения земли живёт в городах, и почти половина – около трёх миллиардов, голодает или получает недостаточное питание. Цены на продовольствие сейчас растут, поскольку на неё сильно влияют засухи и наводнения, а также стоимость энергии, которая необходима для его выращивания, удобрения, сбора и транспортировки.
И далее цены будут всё более нестабильны. Изменение климата усложняет долговременное планирование в сельском хозяйстве. Фермеры во многих частях мира уже истощают водные ресурсы до предела. А мир становится всё более населённым: к середине столетия, как прогнозирует ООН, население с 6.8 миллиардов вырастет до 9 миллиардов.
Чтобы накормить такое количество людей, может потребоваться расширение сельскохозяйственных земель за счёт лесов и степей, либо найти способы увеличить урожайность сельскохозяйственных культур.
Миюс вместе с тремя другими датскими инженерами продвинули концепцию парника ещё дальше, выращивая овощи, травы и комнатные растения в закрытом и искусственно регулируемом помещении, где даже естественный солнечный свет отсутствует.
На их исследовательской станции клубника, желтый перец, базилик и бананы растут под жутким розовым светом красных и синих светодиодов, иначе называемых LED. Вода поступает растениям в точности по расписанию, все излишки перерабатываются, а температура поддерживается на постоянном уровне. Свет включается и выключается, симулируя день и ночь, но в соответствии с ритмом теплицы, который может быть лучше при меньшей цикличности, нежели естественный цикл в 24 часа исходя из вращения Земли.
В большей «климатической камере» за несколько миль отсюда находится питомник, где на 70 квадратных метрах выращивают рассаду фиттония, красивого комнатного растения. клубы пара поддерживают необходимую влажность, а температура является такой же, как и на родине растения – в Южной Америке. После того как рассада пускает корни, что является наиболее чувствительным процессом выращивания, их пересаживают в теплицу, и камера снова готова к приёму новой партии рассады.
Датские исследователи говорят, что после постройки коммерчески значимого здания в Голландии размером в 1300 квадратных метров они планируют начать выращивать овощи рядом с торговыми центрами, супермаркетами и другими центрами розничной торговли.
Миюс говорит, что помещение в 10 квадратных метров и 14 слоёв грядок может обеспечить дневную норму в 200 грамм свежих фруктов и овощей всё население Ден Бош, которое составляет примерно 140 тысяч человек. Их идея не в том, чтобы производить пищу, для выращивания которой требуется много места (например, кукуруза или помидоры). «Мы смотрим на вершину пирамиды, где при малых объёмах хорошая урожайность», говорит он.
Солнечный свет не только не нужен, он может навредить. Растениям нужны световые волны определённой длины, но в естественных условиях они могут адаптироваться ко всему спектру света, просто для того, чтобы выжить. Если манипулировать освещением, то растения будут более эффективны, и для роста будут использовать меньше энергии.
«Природа это хорошо, но слишком много природы убивает», говорит Миюс.
Уже более десятилетия четыре исследователи возятся с сочетаниями света, почвы и температуры, и того, как всё это влияет на определённые растения, и сейчас говорят, что их темпы роста в три раза быстрее, чем в тепличных условиях. Они не используют пестициды, и примерно на 90 процентов меньше воды, чем «открытое» сельское хозяйство. Хотя светодиодные лампы и стоят дорого, их стоимость неуклонно снижается.
Профессор садоводства из университета Вагенинген, который наблюдает за проектом, но не является его дольщиком, говорит, что килограмму помидоров, выращенных на израильских землях необходимо 60 литров воды, тогда как будучи выращенными в датской теплице они потребуют всего одну четверть этого объёма. «С такой системой вполне возможно производить килограмм помидоров, на который уйдёт чуть более литра воды», говорит он.
Идея многоэтажных теплиц уже давно витает в воздухе, отставной профессор Колумбийского университета санитарного состояния окружающей среды и автор книги 2010 «Вертикальная Ферма» Диксон Деспомье начал работать над закрытым выращиванием в качестве классного проекта в 1999 году, а затем идея распространилась на несколько стартапов по всем США.
«За последние пять лет городское сельское хозяйство начало набирать обороты», говорит Деспомье в телефонном интервью.
Деспомье утверждает, что городское сельское хозяйство производит пищу рядом с потребителем, избавляя от необходимости транспортировки на длинные дистанции, что ведёт к большим расходам топлива и порче продуктов, и мало зависит от необходимого климата.
Наука, стоящая за светодиодным освещением, досконально изучена и хорошо известна», говорит он, и стоимость такого освещения резко снижается. Очередная разработка, это органические светоизлучающие диоды или OLED, которые можно разместить на тонкой плёнке, которой обернуть плантацию, и она станет ещё более эффективна.
Одним из наиболее впечатляющих применений растениеводческой камеры с применением светодиодного освещения было использование этой технологии NASA, которая разместила их на космическом челноке Шаттл и космической станции Мир в 1990-х годах в рамках своего эксперимента с микрогравитацией.
