Postępująca degradacja środowiska przejawiająca się w niedoborach wody oraz terenów rolniczych i coraz częściej występujące katastrofy naturalne to jeden z kluczowych problemów dzisiejszego świata. Pojawia się konieczność stworzenia nowych, dogodnych miejsc do uprawy roślin. 

Alternatywą dla rolnictwa tradycyjnego jest rolnictwo miejskie, gdzie uprawy wzrastają w ściśle kontrolowanym środowisku, w zamkniętych pomieszczeniach budynków miejskich. Pionowe farmy wertykalne składają się ze stosu płyt lub rur umieszczonych jedna na drugiej. Rośliny uprawiane są piętrowo, ponieważ pozwala to wykorzystać potencjał wysokich budynków.

Wiele z takich obiektów nie ma okien, a niektóre są nawet budowane pod ziemią. Tego rodzaju uprawy nie wymagają gleby, a oświetlane są oświetleniem LED. Również woda, składniki odżywcze, a nawet owady zapylające i zwalczające szkodniki muszą być dostarczone dzięki technologicznym rozwiązaniom. 

W obecnych czasach gospodarstwa pionowe są niemal całkowicie zautomatyzowane. Powszechnie stosuje się systemy hydroponiczne lub aeroponiczne. Woda lub para wodna nasycona składnikami odżywczymi krąży bezpośrednio wokół korzeni roślin. 

Specjalnie stworzone do tych celów systemy komputerowe i czujniki, monitorują takie parametry jak temperatura, wilgotność, pH czy poziom minerałów oraz dostosowują ogrzewanie i wentylację do wymogów upraw. 

Farma wertykalna – ratunek dla ekosystemu i jakości żywności

Rolnictwo miejskie ma wiele zalet. Jedną z nich jest ekologia. Przyczynia się do obniżenia wykorzystania zasobów naturalnych jak gleba, woda, przestrzeń. Ponadto taki sposób produkcji żywności zmniejsza skażenie środowiska spalinami, środkami ochrony roślin czy sztucznymi nawozami. Obecność większej ilości farm wertykalnych spowoduje, że mniejsza ilość gruntów będzie przeznaczana na uprawę przemysłową. Zmniejszy problem wycinki leśnej, co wpłynie na odbudowę ekosystemu.

Kolejna zaleta to wydajność. Na powierzchni dużego supermarketu można stworzyć farmę wertykalną odpowiadającą powierzchni 280 hektarów tradycyjnych pól uprawnych. 

Rosnące potrzeby żywnościowe i zainteresowanie konsumentów w miastach świeżym, lokalnym jedzeniem sprawia, że konieczne staje się opracowanie nowych, bardziej wydajnych systemów upraw. Rolnictwo miejskie jest znacznie bardziej opłacalne, ponieważ skraca cykl wzrostu roślin nawet do 10 dni. Może to wpłynąć na zwiększenie plonów nawet o 700%. 

Krótki łańcuch dostaw to także jeden z elementów, który wpływa na zachowanie składników odżywczych oraz walorów smakowych utraconych w czasie długiego transportu. Kontrolowana uprawa na farmach wertykalnych, daje w przyszłości możliwość tworzenia większej ilości związków smakowych, witamin lub przeciwutleniaczy.

Obiecująca jest również perspektywa „inteligentnego łańcuch dostaw”, w którym cykle wzrostu roślin można przyspieszyć lub spowolnić w zależności od aktualnego popytu na produkt.

Tworzenie farm wertykalnych ma również pozytywny wpływ na zdrowie psychiczne mieszkańców miast oraz zwiększa świadomości na temat marnowania żywności.

Wyzwania

Rolnictwo wertykalne, jak wiele innych innowacyjnych rozwiązań staje przed licznymi wyzwaniami. Pierwszym istotnym obciążeniem, jest energochłonność. Generowanie sztucznego światła, niezbędnego do uprawy, pochłania mnóstwo energii. Duża część tej energii pochodzi z paliw kopalnych. I choć nadzieję można  upatrywać w odnawialnych źródłach energii (fotowoltaika), to w obliczu braku bezpieczeństwa energetycznego, taka produkcja żywności ma przed sobą jeszcze długą drogę do przebycia.

Chociaż technologia ta jest bardzo obiecująca, to koszty związane z instalacjami naśladującymi naturalny ekosystem, są nadal bardzo wysokie. Ponadto rolnictwo wertykalne nie zaspokaja w chwili obecnej wielu potrzeb. Farmy miejskie nie sprawdzają się choćby w przypadku upraw zbóż, które potrzebują nie tylko więcej przestrzeni, ale przede wszystkim ogromnej ilości światła.

Sylwia Bartołd

Źródło: www.sciencefocus.com