Вертикальные фермы: новый тренд сельского хозяйства

Сельское хозяйство перебирается город. Инновационным решением по выращиванию растительных ресурсов стало создание вертикальных ферм.

Суть вертикальных ферм

Вертикальная ферма – новый вид индустрии, альтернатива традиционному сельскому хозяйству. По сути, она представляет собой большую теплицу, оборудованную по принципу многоярусного освоения пространства. Данное изобретение помогло аграриям выйти на более высокий уровень производства.

Сочетание в новом виде высокотехнологичных предприятий традиционного сельского хозяйства, промышленности и ИТ-технологий позволяет достичь высокого уровня производства, независимого от запасов природных ресурсов. Ферму можно обустроить в городе, в поле, на воде, под землей и даже в квартире.

Кто придумал вертикальные фермы

Идея перевести сельское хозяйство в городскую среду принадлежит профессору микробиологии Колумбийского университета Диксону Деспомье. Взяв за основу принцип обустройства частных садов на крыше Манхеттена, он разработал концепцию вертикального фермерства в центре мегаполиса с целью снижения затрат на грузоперевозки готовой продукции конечному потребителю.

Базовым вариантом вертикальных ферм стала трехъярусная теплица для выращивания зелени в системе гидро-, аква- и аэропоники по принципу контроля климата и подачи воды. При этом общие масштабы производства не ограничены: это может быть даже 50-этажный небоскреб.

Проекты вертикальных ферм

Идею Деспомье подхватили многие новаторы, предложив рынку несколько проектов новых сельхозпредприятий. Первоначально предполагалась постройка кольцевого небоскреба с ярусами для выращивания зелени, овощей и злаковых культур. Работать ферма должна была по принципу гидропоники без использования грунта. Преимущество этой идеи – использование чипов, которые передают сигналы о необходимости полива и подкормки каждого отдельного растения. Планируемая мощность такой фермы – обеспечение продуктами 50 тыс. человек.

Ферма Деспомье

Альтернативой идее Деспомье стал проект бельгийского архитектора Винсента Каллебо. Он предложил построить 700-метровый многофункциональный комплекс на 132 этажа. В нем должны были разместить теплицу, жилые помещения и офисы. Каллебо планировал максимально задействовать свободные площади, чтобы минимизировать затраты на уход за растениями и обеспечение их реализации. Жильцы должны были ухаживать за грядками с возможностью свободного доступа к свежим продуктам.

Ферма Винсента Каллебо

Архитектор из Чикаго Дэквон Парк предложил использовать имеющиеся городские постройки. Это должно решить сразу несколько проблем: экономии места в плотной застройке мегаполиса, отказ от традиционного сельского хозяйства и укрепление продовольственной безопасности. Дэквон Парк планировал дополнить уже имеющиеся небоскребы капсулами для выращивания овощей. В конечном итоге дома должны соединить тоннелями и получить трехмерный многофункциональный квартал.

Ферма Дэквона Парка

Канадский архитектор Скотт Румсис предложил построить ферму-небоскреб на 4 тыс. кв.м., которая по производительности будет равна традиционным сельхозугодьям площадью 2 га. Проект предполагал совмещение нескольких комплексов: в первом должны были расположиться грядки для овощей, секция для выращивания рыбы, птицы и разведения овец. Два других комплекса – жилые здания, совмещенные с торговыми точками органических продуктов, лабораторией и школой по изучению инновационного растениеводства.

Проект Скотта Румсиса

История развития вертикальных ферм

Рынок вертикальных ферм находится в стадии становления. Лидерами внедрения нового типа производства стали США и Япония. Постепенно на инновационные технологии переходит Европа, и даже в России уже зарегистрировано несколько новых стартапов на базе собственных разработок. Несмотря на многочисленные проекты в разных странах, первыми реализацией идеи вертикальных ферм занялись в Сингапуре и Южной Корее.

В 2010 году Джек Нг построил первое коммерческое сельхозпредприятие нового типа Sky Greens. Ферма представляла собой несколько девятиметровых алюминиевых башен, вокруг которых вращались 38-ярусные контейнеры. Такая технология за счет равномерного поступления к растениям солнечного света, воздуха и воды позволила в 10 раз повысить урожайность ресурсов. Два года Sky Greens работала в тестовом режиме, после чего стала крупнейшим поставщиком торговых точек страны.

Одним из лидеров гидропонических ферм считается Япония. В 2010-м правительство стало финансировать подобные проекты. Первая и на данный момент крупнейшая ферма в этой стране была построена на базе бывшего полупроводникового завода Sony Corporation. Ее основоположником стал физиолог и генеральный директор корпорации Mirai Co Сигехару Шимамура. Площадь фермы составила 25 тыс. кв.м. Всего здесь было оборудовано 18 стеллажей, которые поднимаются на 15 уровней и освещаются 17.5 тыс. светодиодных фонарей, излучающих свет на длинных волнах. Цикл производства идет круглосуточно, что в несколько раз ускоряет созревание зелени. В 2018 году в Японии стартовал еще один проект вертикальной фермы по выращиванию салата-латука.

В 2017 построили вертикальную ферму Badia Farm в Дубаи. Производство сосредоточено на выращивании листовых овощей. На данный момент объемы еще достаточно малы, чтобы обеспечивать данным видом продуктов страну. При этом тестовый режим работы предприятия показал, что инновационный процесс производства овощей на 90% снижает потребление воды, что чрезвычайно актуально для данного региона.

Крупнейшим владельцем вертикальных ферм в Европе является компания iFarm. Предприятия работают в Берлине, Лондоне, Париже и специализируются не только на выращивании трав и зелени, но и помидоров, грибов. Производство основано на аэропонике, что позволяет адаптировать уровень освещения, температуры и pH под каждое отдельное растение.

Среди лидеров нового направления индустрии – Unit84 (Великобритания), Farmed Here, GreenSensFarms и AeroFarms (США).

Вертикальные фермы в России

Разработкой вертикальных ферм в России занимается компания UrbaniEco. Она продает гидропонное оборудование, обслуживает автоматизированные вертикальные фермы по выращиванию пряной зелени. Специалисты компании занимаются разработкой городских ферм для заказчиков, а также реализуют собственный проект по выращиванию зелени для «ВкусВилл». Инвестором фермы в Новой Москве стал «ТилТех Капитал».

iFarm занимается строительством городских ферм в Новосибирске. Первый проект специализируется на выращивании салата, рукколы, базилика и клубники. Ежемесячный оборот предприятия – 3 тонны продукции. За основу взяты стандарты органического выращивания США. В 2019 начало строительство новой фермы, которая будет специализироваться на лечебных травах.

Компания «Агрорус» построила в Брянске «Салат Завод № 1» площадью 5 тыс. кв.м. За основу был взят принцип переоснащения уже имеющихся площадей. В планах «Агроруса» – развитие городских ферм на Дальнем Востоке и Камчатке. Также компания проектирует мини-фермы для ресторанов.

Преимущества контейнерных ферм

По сравнению с традиционным сельским хозяйством вертикальные фермы экономят природные ресурсы. В основу работы положены принципы:

• гидропоники – выращивание в искусственной среде без грунта;
• аэропоники – выращивание в воздушной, облачной среде;
• аквапоники – выращивание в водной среде.

Перспективы развития контейнерных сити-ферм

Учитывая всемирную глобализацию и переход на минимизацию затрат в какой-либо сфере производства, в ближайшие десятилетия ниша сити-ферм будет заполняться. За пять первых лет существования контейнерного сельского хозяйства в эту отрасль вложились крупные инвесторы: банковский холдинг Wells Fargo, компания Walmart, телекоммуникационный холдинг SoftBank. По данным 2017 года в сфере крутилось 2.3 млрд долларов, по прогнозам аналитиков в 2023 эта сумма должна вырасти втрое.

В России этот бизнес стоит пока на пути становления. Даже iFarm, считающийся лидером в этой сфере на отечественном рынке, не вышел на уровень самоокупаемости. Руководство компании совершенствование сегмента сити-ферм видит в роботизации всего процесса производства и расширении спектра выпускаемой продукции.

На сегодняшний день оптимальными по рентабельности остаются различные салаты и зелень. Выход на более высокий уровень (томаты, огурцы) требует затрат, и конечному потребителю даже при сокращении логистических операций эта продукция пока менее интересна.

Основатели вертикального сельского хозяйства заняты больше усовершенствованием всей системы и разработкой ИТ-продукта. Производство овощей является сопутствующей деятельностью в рамках проведения эксперимента.

Спрос на фермы под ключ достаточно низок, так как не все торговые и ресторанные сети могут позволить себе собственное производство. Стоимость метра сити-фермы – от 65 тыс. рублей. Чтобы окупить затраты, необходимо приобрести производство объемом 1 тыс. кв.м.

По данным UrbaniEco, актуальными на сегодняшний день в нашей стране оказались мини-фермы. Только в 2018-2019 году оборудование для них купили 10 школ в разных городах России. Это решило проблему обеспечения учебных заведений свежими овощами.

В нашей стране расширение сети городских ферм может стать частью программы по эффективному использованию площадей. Владелец компании «Агрорус», включившись в новое направление, смог окупить имеющуюся у него недвижимость. За 4 года он не только получил прибыль, но и привлек 4 млн долларов инвестиций. Компания «РусЭко» в 2018 году купила простаивающую табачную фабрику в Москве, переоборудовав ее под производство овощей. Мощность фермы составляет 50 т зелени в месяц.

На государственном уровне в нашей стране сити-фермы не нашли поддержки, поэтому в ближайшем будущем этот сегмент не будет расширяться. Разработчики нацелены на продажу своего продукта за рубеж. Скачок развития прогнозируют только через 10 лет. Для этого должны произойти изменения в отношении потребителя к конечному продукту. О массовости в нынешней ситуации говорить не приходится. Сити-фермы в нашей стране занимают нишу премуим-сегмента.