Lodret gård

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. december 2021; checks kræver 3 redigeringer .

En vertikal gård  er et generaliseret navn for et stærkt automatiseret agroindustrielt kompleks til dyrkning af afgrødeplanter ved hjælp af hydroponics eller aeroponiske metoder indendørs inde i en bygning, der er specielt designet eller tilpasset til dette formål. De vigtigste forskelle mellem vertikalt landbrug og traditionelt drivhusbrug er flerlagsbeplantning og fuldt kontrolleret indeklima. Udtrykket og ideen skyldes Dixon Despommier [1] .

Fra 2020 svarer der til omkring 30 hektar aktivt lodret landbrugsjord i verden [2] . Den moderne brug af multi-level stativer i kombination med LED - baseret phyto -belysning , automatisering af kunstvanding og gødningsforsyning, gør det muligt at øge udbyttet pr. arealenhed med 5 eller flere gange på vertikale gårde sammenlignet med traditionelle landbrugsmetoder [3 ] . Rapporterne fra Europa-Kommissionen [4] og World Wide Fund for Nature [5] anerkender den større miljøsikkerhed ved vertikale landbrug sammenlignet med drivhusproduktion i landbruget.

Lodrette gårddesigns hævder følgende egenskaber:

Historie

Konceptet med en vertikal farm blev formuleret af Columbia University professor Dixon Despommier [6] . I 1999 gennemførte han en undersøgelse for at beregne, hvor meget planteføde, der kunne produceres ved hjælp af drivhusmetoden ved at bruge tagene på New Yorks skyskrabere som areal. Postgraduate studerende, der udførte arbejdet, kom til den konklusion, at sådanne gårde kun kunne brødføde omkring 1000 mennesker [7] . Utilfreds med resultaterne postulerede Despommier muligheden for at dyrke planter indendørs på flere lodrette niveauer [7] og foreslog en 30-etagers lodret gård udstyret med kunstig belysning, hydroponiske og aeroponiske stativer [8] , der ville være i stand til at producere nok mad til at fodre 50.000 personer [7] . På de øverste etager af den skyskraber, han tegnede, var det planlagt at dyrke omkring 100 typer frugt og grøntsager, og på de nederste etager - placeringen af ​​en fjerkræfarm og akvarier til industriel fiskeproduktion, som skulle bruge afgrødeaffald som mad til fisk og fugle. Despommiers skyskraberfarm er ikke blevet bygget til dato, men den populariserede ideen om vertikalt landbrug og inspirerede mange efterfølgende projekter [7] .

Væksten i industrien i 2000-2010 blev holdt tilbage af høje energiomkostninger til fytobelysning af vertikale gårde; kommercielle projekter opnåede ikke rentabilitet [9] . Men i det følgende årti muliggjorde stigningen i effektiviteten af ​​LED-belysning [10] og faldet i prisen på elektricitet fra vedvarende kilder den kommercielle "lodrette" produktion af salat-urter, grøntsager og bær, såvel som fremkomsten af af teknologiudviklere og udstyrsproducenter til industrien.

Mellem 2014 og 2020 blev der investeret i alt omkring 1,8 milliarder dollars i industristart-ups [11] . En række specialiserede industrinyhedspublikationer [12] er blevet oprettet og eksisterer i øjeblikket , såvel som en international Vertical Farming Association med hovedkontor i München, Tyskland.

Det samlede globale marked for vertikale farme ifølge Globe Newswire beløb sig i 2020 til 3 milliarder amerikanske dollars, hvoraf markederne i USA, Kina, Japan og Tyskland er de vigtigste [13] . For 2021, ifølge [14] Despommier, er de førende lande inden for introduktionen af ​​vertikale farme Japan (antallet er anslået i hundreder), Taiwan (ca. 150) og USA (100-150). I de kommende år forudsiger analytikere [13] [15] en betydelig stigning i investeringer og omsætning i branchen.

Hovedtyper af vertikale gårde

Miljømæssige fordele

Økologer bemærker den potentielle langsigtede positive miljøeffekt af vertikale gårde med deres massive introduktion [16] . Det bemærkes, at vertikale gårde ikke forurener spildevandet og ikke kræver brug af pesticider, ikke fører til jorderosion og har væsentligt lavere udledninger af drivhusgasser som metan, nitrogen og kuldioxid [16] . Fuld kontrol over produktionsprocessen inkl. hygiejnisk kontrol, minimerer sandsynligheden for patogen kontaminering af produktet og forbedrer produktets ensartethed, næringsværdi, smag og holdbarhed [17] .

På en vertikal gård reduceres vandforbruget betydeligt, takket være et kontrolleret mikroklima og brugen af ​​en lukket kunstvandingscyklus [16] , hvilket gør denne produktionsmetode at foretrække i områder med vandmangel.

Ifølge miljøforkæmperen og tv-vært Sir David Attenborough , udtrykt i filmen Life on Our Planet , bør produktionen af ​​plantefødevarer overføres til lokaler inde i byerne for at bevare biodiversiteten og bidrage til bæredygtig udvikling på baggrund af en stigning i verdens befolkning.

Vi kan producere mad under nye forhold i lokaler inden for bygrænsen. Ved at ændre vores tilgang til gården kan vi tage de territorier tilbage, som vi erobrede til landbruget. Og det er vigtigt, for vi har brug for så meget fri jord som muligt.Attenborough, David

Ifølge Dixon Despommier vil hver enhed af dyrkningsareal på en vertikal gård frigive 10 til 20 enheder jord af det samme område, som i øjeblikket er besat af landbruget [18] .

Produkternes kulinariske modenhed

Lodrette gårde bygges normalt i eller nær byer for at minimere tiden mellem høst og salg. Produkterne fra vertikale gårde kan således opnås af masseforbrugeren på toppen af ​​modenhed [19] og eliminerer behovet for modning , behandling med ethylen eller andre kemikalier, som det normalt er tilfældet med masseafgrødeproduktion [20] . Det antages, at denne tilgang kan løse problemet med "smagløse" produkter fra industriel afgrødeproduktion, hvilket giver masseforbrugeren fuldt modne grøntsager og ikke i stadierne af "aftagelig", "teknisk" eller "forbruger" modenhed [21] .

Økonomisk gennemførlighed

Utrolig effektiv udnyttelse af pladsen som den største fordel står i kontrast til det høje energiforbrug som den største ulempe ved vertikale landbrug. Det bemærkes, at produktion på en vertikal gård er omkring ti gange mere effektiv end i drivhuse og hundrede gange mere effektiv end i en åben mark [22] , men de høje energiomkostninger [23] [24] ved vertikalt landbrug komplicerer konkurrencen . med traditionelt landbrug [ 25] [26] .

Tilhængere af vertikale gårde citerer Heights' lov , ifølge hvilken faldet i prisen på en LED - lumen er proportional med stigningen i dens effektivitet. Mængden af ​​fotosyntetisk aktiv stråling fra moderne phytolamper i løbet af tiårsperioden fra 2008 til 2018 er mere end tredoblet [27] . Samtidig falder priserne på lysudstyr baseret på LED fortsat. Ifølge Europa-Kommissionens rapport [28] vil plantebelysningsmarkedet vokse betydeligt i de kommende år på baggrund af overgangen fra "væksthusenes æra" til "æraen med vertikale landbrug" [28] .

Andre forskere mener, at den relative økonomiske rentabilitet af vertikale bedrifter direkte afhænger af de klimatiske forhold, som den sammenlignede landbrugsproduktion er placeret i, og de forsøger at identificere geografiske regioner, hvor udskiftning af drivhusproduktion med en vertikal bedrift er berettiget [29] . Men en detaljeret sammenligning af omkostninger, der vil omfatte drifts- og transportomkostninger, omkostninger til opvarmning og belysning, omkostninger til gødning og behandlinger til afgrøde- og jordbeskyttelse, vedligeholdelse, bortskaffelse og genanvendelse af forbrugsstoffer, under hensyntagen til brugen af ​​energi fra både vedvarende og ikke-vedvarende ressourcer, og muligheden for deres genopretning, er i øjeblikket ikke blevet gennemført [9] [22] .

Noter

  1. ↑ Despommier, Dickson. The Vertical Farm: Feeding the World in the 21st Century  (engelsk) . - New York: Macmillan, 2010. - S. 320. - ISBN 1429946040 .
  2. ↑ Terazono, Emiko . Lodret landbrug: håb eller hype? , Financial Times  (31. oktober 2020). Arkiveret fra originalen den 28. marts 2021. Hentet 2. april 2021.
  3. ↑ Benke, Kurt; Tomkins, Bruce (2017-01-01). "Fremtidige fødevareproduktionssystemer: vertikalt landbrug og kontrolleret miljølandbrug". Bæredygtighed: Videnskab, praksis og politik . 13 (1): 13-26. DOI : 10.1080/15487733.2017.1394054 .
  4. ↑ James McEldowney. Bylandbrug i  Europa . Europa-Parlamentet (december 2017). doi : 10.2861/413185 . Hentet 15. maj 2021. Arkiveret fra originalen 21. august 2021.
  5. ↑ Indendørs jordfrit landbrug: Fase I: Undersøgelse af industrien og virkningerne af landbrug med kontrolleret miljø | Publikationer | W.W.F. _ Hentet 15. maj 2021. Arkiveret fra originalen 14. juni 2021.
  6. ↑ Dickson Despommier | Columbia folkesundhed . www.publichealth.columbia.edu . Hentet 3. november 2021. Arkiveret fra originalen 15. november 2021.
  7. ↑ 1 2 3 4 Arnie Cooper. går op? Lodret landbrug i højhuse giver  håb . Pacific Standard . Hentet 3. november 2021. Arkiveret fra originalen 8. august 2019.
  8. ↑ At vokse op : Skyskraberfarme set som en måde at producere mad lokalt - og reducere drivhusgasemissioner  . Scientific American . Hentet 3. november 2021. Arkiveret fra originalen 14. juli 2016.
  9. ↑ 1 2 Allegaert, Simon D. Vertikal landbrugsindustri : sonderende forskning i en ond situation  . Waeningen Universitet (2020). Hentet 15. maj 2021. Arkiveret fra originalen 7. marts 2022.
  10. ↑ Zissis, G., Bertoldi, P., Serrenho, T. Opdatering om status for LED-belysning på verdensmarkedet siden 2018  . Den Europæiske Unions Publikationskontor (2018). doi : 10.2760/759859 . Hentet 15. maj 2021. Arkiveret fra originalen 15. januar 2021.
  11. ↑ Terazono, Emiko . Lodret landbrug: håb eller hype? , Financial Times  (31. oktober 2020). Arkiveret 18. november 2021. Hentet 3. november 2021.
  12. ↑ Eric W. Stein. De transformative miljøeffekter Indendørs i stor skala kan have på luft, vand og jord  //  Luft-, jord- og vandforskning. — 01-01-2021. — Bd. 14 . — S. 1178622121995819 . — ISSN 1178-6221 . - doi : 10.1177/1178622121995819 .
  13. ↑ 1 2 Global vertikal landbrugsindustri/ . Intrado GlobeNewswire . Hentet 24. maj 2021. Arkiveret fra originalen 24. maj 2021.
  14. ↑ Forhåndsvisning af FI RAPPORT : LODRET LANDBRUGSKONCEPT, DER OPLEVER EMMEN VÆKST  . Fødevareinstituttet (19. juli 2021). Hentet 22. juli 2021. Arkiveret fra originalen 22. juli 2021.
  15. ↑ Forventet vertikalt landbrugsmarked på verdensplan i 2019 og 2025/ . Statista . Hentet 24. maj 2021. Arkiveret fra originalen 19. august 2021.
  16. ↑ 1 2 3 Stein, Eric W. De transformative miljømæssige virkninger indendørs landbrug i stor skala kan have på luft, vand og jord  . Salvie . Pennsylvania State University (27. januar 2021). doi : 10.1177/1178622121995819 . Hentet 26. maj 2021. Arkiveret fra originalen 23. januar 2022.
  17. ↑ SH van Delden, M. SharathKumar, M. Butturini, LJA Graamans, E. Heuvelink. Nuværende status og fremtidige udfordringer med at implementere og opskalere vertikale landbrugssystemer  (engelsk)  // Nature Food. – 2021-12. — Bd. 2 , iss. 12 . — S. 944–956 . — ISSN 2662-1355 . - doi : 10.1038/s43016-021-00402-w . Arkiveret fra originalen den 22. april 2022.
  18. ↑ A Farm on Every Floor Arkiveret 5. juli 2021 på Wayback Machine , The New York Times, 23. august 2009
  19. ↑ Taylor, Justin. Kapitalvækst: Præcisionslandbrug og vertikalt landbrug i Corporate Food Regime  . CUNY akademiske værker . City University of New York (1. maj 2018). Hentet: 26. maj 2021.
  20. ↑ https://www.longdom.org/abstract/strategies-used-to-prolong-the-shelf-life-of-fresh-commodities-17293.html Arkiveret 2. juni 2021 på Wayback Machine- strategier, der bruges til at forlænge Holdbarhed af friske råvarer
  21. ↑ http://agrolib.ru/rastenievodstvo/item/f00/s01/e0001946/index.shtml Arkiveret 10. september 2019 på Wayback Machine Ripeness. Landbrugsleksikon
  22. ↑ 1 2 Eero Hallikainen. Livscyklusvurdering af vertikalt  landbrug . — 2019-01-28. Arkiveret fra originalen den 25. februar 2021.
  23. ↑ Severson, Kim . Ingen Jord. Ingen vækstsæsoner. Tilføj bare vand og teknologi. , The New York Times  (6. juli 2021). Arkiveret fra originalen den 28. juli 2021. Hentet 29. juli 2021.
  24. ↑ Alicia Cohn. Equilibrium/Sustainability - Præsenteret af NextEra Energy - Tør varm amerikansk sommer: Ændring af klima belaster sleep-away  camps . The Hill (6. juli 2021). Hentet 29. juli 2021. Arkiveret fra originalen 29. juli 2021.
  25. ↑ https://www.nbcnews.com/id/wbna21154137 Arkiveret 11. maj 2021 på Wayback Machine Kunne vertikalt landbrug være fremtiden?
  26. ↑ https://www.aier.org/article/its-not-the-end-of-agriculture-as-we-know-it/ Arkiveret 24. januar 2021 på Wayback Machine It's Not End of Agriculture as We kender det
  27. ↑ Morgan Pattison, Paul; Hansen, Monica. LED-lyseffektivitet: Status og anvisninger (EN) // Comptes Rendus Physique. — 2018. Arkiveret den 2. juni 2021.
  28. ↑ 1 2 Opdatering om status for LED-belysning på verdensmarkedet siden 2018 . Arkiveret fra originalen den 2. juni 2021.
  29. ↑ Graamans, Luuk; Baeza, Esteban. Plantefabrikker versus drivhuse: Sammenligning af  ressourceforbrugseffektivitet . researchgate . Landbrugssystemer (2. november 2017). doi : 10.1016/j.agsy.2017.11.003 . Hentet 26. maj 2021. Arkiveret fra originalen 2. juni 2021.