Многоэтажные продуктовые фабрики спасут мегаполисы от голода

В будущем крупные мировые мегаполисы будут испытывать проблемы с поставками продуктов питания. Согласно прогнозу Всемирной продовольственной организации, спрос на продукты питания к 2050 году вырастет на 60%. При этом изменится структура потребления: формирующийся мировой средний класс будет потреблять больше мяса.

При этом мировое сельское хозяйство вряд ли способно обеспечить требуемый прирост. Сельскохозяйственные угодья постепенно сокращаются. Растениеводством почти никто не хочет заниматься. Проблемы возникают из-за изменения климата: засухи и наводнения в последние годы уничтожали урожай в США, Бразилии, России и других регионах мира.

Голодные города

Города являются основными потребителями продуктов питания на планете, но еда здесь используется крайне нерационально. Одни горожане потребляют слишком много, выбрасывая несъеденные и испорченные продукты. А другие – недоедают. Даже в таких развитых странах, как Великобритания, существуют банки еды для помощи бедным. В целом, люди в городах питаются плохо и несбалансировано, что приводит к ожирению, диабету и другим болезням.

Сейчас в США, а также в азиатских странах вроде Китая и Японии пытаются придумать способ, с помощью которого города сами смогут обеспечить себя здоровой и сбалансированной едой. Задача очень сложная: нужна максимальная эффективность использования пространства и ограниченных ресурсов для производства урожая.

Один из проектов был представлен на Международной конференции по вертикальному и городскому сельскому хозяйству, которая прошла на прошлой неделе в Великобритании. Блог Sustainable Cities Collective подробно описал доклады участников. Решением ученые решили считать вертикальное сельское хозяйство: фермы создаются в высотных зданиях, которые максимально используют солнечную энергию и обладают собственной системой орошения. Подобные проекты уже реализованы в Японии, Китае и Сингапуре. 

Рукотворные грядки

Теплицы внутри домов оборудуют специальными устройствами. Специальные светодиодные лампы обогреют посадки. И заставят их взойти быстрее. Им потребуется особая система подачи воды и питательных веществ. Чтобы рационализировать вегетацию, все это будет подаваться через специальные трубочки или посредством гигантских колонн, вокруг которых будут выводить растения. Есть технологии, которые позволяют разбивать вертикальные грядки вдоль стен. 

Опыт Китая: гигантские тыквы и картофель из воздуха

Китай – один из мировых лидеров по инновациям в сельском хозяйстве. Это вынужденное лидерство. К 2030 году численность населения КНРсоставит 1,5 млрд человек. К 2050 году 80% граждан будут жить в городах. Вместе с населением городов растет и спрос на продукты питания, но сельское хозяйство страны просто не справляется с ним. Из-за природных катастроф и неправильного использования почв в год пропадает 300 кв км земли. На одного человека в стране приходится 0,8 га пахотной земли, что на 40% меньше, чем среднемировое значение. Ощущается и нехватка людей: молодежь не горит желанием идти работать в сельском хозяйстве.

Профессор Кичан Ян (Qichang Yang) из Китайской академии сельскохозяйственных наук описал успеха Китая в сфере современного земледелия. В стране разработкой новых сельскохозяйственных технологий занимаются как минимум 40 исследовательских центров. В 2013 году в Китае работали 75 коммерческих фабрик по производству продуктов питания.

Фактически китайцы пытаются создать способ быстро выращивать растения с минимальными затратами труда и рабочей силы и без использования пестицидов. Одной из целей подобных экспериментов является найти способ выращивать овощи и фрукты при экстремально холодных температурах. Таким образом китайцы пытаются обезопасить себя  на случай изменения климата и глобального потепления.

Чаще всего на «овощных заводах» Китая используют светодиодные лампы как источники тепла. При использовании этой технологии листовые овощи вырастают за 30 дней. Лампы роботизированы и могут перемещаться по теплице, по мере роста растений можно увеличить или уменьшить расстояние между ними и лампами. Это позволяет сэкономить электроэнергию.

В Китае растения группируют в виде колонн вокруг устройств, через которые подается вода и питательные вещества. Но есть и другие методы, например, «грядки» с овощами подключаются специальными трубочками к емкостям с полезными веществами. 

Первые результаты впечатляют. Профессор Ян, например, показал тыкву весом 500 кг. Клубневые культуры растут практически в воздухе. В этом случае их очень легко собирать. Однако стоимость такой еды остается очень высокой. В будущем китайский ученые надеются, что их стоимость снизится и любой человек сможет вырастить себе салат или огурчик прямо на кухне.

Опыт Сингапура и Японии: огромные фермы по производству салата

Активно разрабатывают современные технологии ведения сельского хозяйства в городах Японии и Сингапуре. Эти страны также отличаются высокой плотностью населения и низким уровнем продовольственной безопасности.

В Сингапуре работает первая в мире коммерчески прибыльная ферма по производству продуктов питания Sky Urban Solutions. В ней используется солнечная энергия. Ферма представляет собой высокое помещение, заполненное контейнерами с овощами, которые перемещаются вверх и вниз по зданию. Высота потолков в помещении - около 9 метров.

На гигантских фермах выращивают различные салаты, а также корнеплоды вроде картофеля и моркови. Растения поливаются только дождевой водой. Выпуск такой фермы в 10 раз больше обычной. Одна из подобных ферм в Японии выращивает по 10 тысяч пучков салат латук в сутки. 

Колорадо: традиционная ферма для маленького города

В США пока все наоборот. В Лейквуде, пригороде Денвера, супружеская пара Дерек и Каиз Мюллен запустили свой эксперимент с городской фермой. Пара разбила ферму прямо в пределах города на очень маленьком участке земли. Они начали с продажи рождественских деревьев, кроме того, они производили сено, держали лошадей и кур. Затем они построили собственную теплицу и систему полива.

Сейчас примерно 100 семей из соседних районов посещают ферму, чтобы купить овощи и фрукты. Это успешный бизнес, который позволяет семье заработать. Пара использует не экспериментальные методы, а вполне традиционные способы интенсивного сельского хозяйства. Например, различные корнеплоды выращиваются в одном грядке – они уходят в почву на разную глубину. Подобные корнеплоды чередуются с листовыми растениями.