Что такое «фермаскреб», или Когда вертикальные фермы накормят мир?

Создание автономных небоскребов, способных полностью покрывать все потребности жителей без необходимости покидать пределы зданий, стало заветной целью многих мегаполисов, с трудом переживших затяжные месяцы жестких карантинов. Одним из перспективных решений непростой задачи сегодня считается организация вертикальных гидропонных ферм в городских условиях и на территориях небоскребов.

Совершенные хозяйства будущего призваны снабжать горожан сельскохозяйственными продуктами без подвоза их с традиционных ферм. И это реальный прорыв в вопросе обеспечения продовольственной безопасности. Такое решение актуально для густонаселенных местностей, поэтому для китайского Шэньчжэня уже спроектировали «фермаскреб», готовый кормить около 40 000 человек в год.

Чудо гидропоники для Шэньчжэня

Архитектор Карло Ратти, руководитель лаборатории Senseable City Lab в Массачусетском технологическом институте, разработал проект небоскреба в 51 этаж (218 метров) для китайской компании Wumart, владеющей сетью гипермаркетов. Внутри него будет оборудована вертикальная гидропонная ферма. С ее помощью Ратти рассчитывает кормить не менее 40 000 человек в год. На ферме будут выращиваться ягоды, помидоры, травы, зелень для салатов, овощи и другие сельскохозяйственные культуры. Общий объем урожая будет немногим менее 300 тысяч килограмм.

Гидропонный способ культивирования растений подразумевает использование искусственных питательных сред вместо почвы. Все питательные элементы поступают в четко подобранном соотношении и концентрации. Они легко усваиваются корнями, полностью насыщая растение всем необходимым. Это позволяет ему нормально развиваться и давать урожай в требуемом объеме.

Такая технология дает возможность по минимуму использовать природные ресурсы (воду и землю). Для высоких урожаев не требуется много места, поэтому специально оборудованные городские высотки и подготовленная среда — эффективный способ обеспечить продовольствием большое количество людей. Как утверждает Карло Ратти, подобные сооружения помогут городам стать более автономными и менее зависимыми от сельского хозяйства, урожайности, неблагоприятных обстоятельств и форс-мажора.

Помимо выращивания различных культур, спроектированный небоскреб будет оборудован всеми необходимыми удобствами для проживания человека:

• супермаркет;
• офисы;
• фуд-корт.

Где еще появятся «фермаскребы»?

Вертикальным фермерством и гидропоникой интересуются не только в Китае. Английская компания Shockingly Fresh поставила цель — вырастить более 2 млн единиц листовой зелени только в первый год функционирования вертикальной фермы. А компания AeroFarms из Нью-Джерси уже в 2016 году названа самым крупным в мире вертикальным хозяйством. Сегодня с его плантаций площадью около 6 500 кв. м собирается более 900 тысяч кг сельскохозяйственной продукции.

Развитие индустрии вертикальных ферм зафиксировано в Абу-Даби и Сингапуре — мегаполисах, входящих в число густонаселенных мест нашей планеты. В этих регионах тратится большое количество средств на развитие агробизнеса. В Джерси-Сити в государственных зданиях уже возводятся вертикальные фермы, которые обеспечат продовольственную безопасность. Для этого воедино будут объединены все современные технологии и образование, а доступ к здоровой пище получат все слои населения.

К слову, на планете появляется все больше мест, где используются технологии максимально экономичного выращивания продуктов. В Кентукки компания AppHarvest создает Hi-End теплицы, в которых применяются самые продвинутые технологии. Только томатов за один год получается вырастить на 30% больше, чем с той же площади обычного участка земли. При этом значительно сокращено потребление воды — на невероятные 90%.

Два в одном: стиль и практичность

Несмотря на наличие подвижек в вертикальном земледелии, Карло Ратти уверен, что его проект откроет новые уровни, а китайский небоскреб станет первым в мире полноценным сельскохозяйственным комплексом в черте города. Он смог объединить живое и неживое, создав уникальный симбиоз, который будет поддерживать сосуществование двух его компонентов.

Зеленые насаждения разместят по всей внешней поверхности небоскреба — вдоль двустенного фасада с окнами. Проектирование последних организовано так, что естественное освещение попадает непосредственно на растения и в помещения. Света будет так много, что сократится время использования искусственных ламп. Уменьшатся также и объемы генерации тепла для обогрева в холодное время. В жаркий период растения помогут сохранить здание в прохладе, что уменьшит количество часов использования систем кондиционирования, а следовательно, электроэнергии.

Судя по информации, собранной Всемирным фондом дикой природы, производство продуктов в мировом масштабе выделяет третью часть всех парниковых газов. Для расширения сельскохозяйственных угодий использовано 80% лесов. Эта индустрия повинна в 70% расхода пресной воды. А в жертву постоянной потребности человека в пище принесено 70% живности планеты. И это еще не предел. Из-за постоянно растущего населения земного шара объемы производства продовольствия также будут расти.

Многие эксперты уверены, что спасением в такой ситуации станут альтернативные способы добычи пропитания. В их числе вертикальные фермы занимают особое место. Они считаются экологически чистыми, т. к. используют минимальное количество пестицидов, а также потребляют минимум природных ресурсов. Хотя есть мнение, что они будут нуждаться в чрезмерно большом количестве искусственного света и обогрева — особенно те, что функционируют по закрытому типу.

Именно поэтому Карло Ратти и выбрал Китай для организации вертикального фермерства. Тут достаточно естественного солнечного света, а полтора миллиарда жителей постоянно нуждаются в пище. Существующие фермерские хозяйства не справляются с нагрузкой — их банально мало. Остальная почва заражена или чрезмерно пересыщена пестицидами и удобрениями. Качество воды также оставляет желать лучшего.

Еще в сентябре 2021 правительство говорило о повышении цен на энергоносители, что повлечет за собой снижение объемов производства продовольствия в стране и формирование дефицита. Когда в октябре произошло затопление овощных посевов в провинции Шаньдун, в КНР заговорили о необходимости запасаться продовольствием на зиму.

Алесандрос Гларос, экспорт по продовольственной безопасности в Университете Гвельфа в Онтарио, отмечает: «Большой проблемой Китая остается нехватка пахотных земель из-за стремительной урбанизации. Вертикальное земледелие — инновационный подход в этом контексте, т. к. одним из его главных преимуществ является высокая эффективность с точки зрения землепользования».

Потенциал есть, гарантий нет

Однако говорить о 100% надежности вертикального земледелия — как единственного средства спасения от продовольственного кризиса — никто пока не может. Дело в том, что науке действительно не хватает проверенных данных о влиянии подобного способа выращивания растений на окружающую среду. Нет информации и о том, сколько культур можно вырастить таким способом.

К тому же все уже функционирующие фермы культивируют лишь несколько видов с/х продукции, которая однозначно не может полностью закрыть все потребности населения огромного небоскреба и обеспечить его автономность. Продажа излишков идет по более высоким ценам, поскольку это органическая продукция. Следовательно, простому работяге с доходом ниже среднего продукты от вертикальных ферм окажутся не по карману.

Сейчас проект Ратти зиждется на концепции автономности — выращивание, продажа и потребление происходят в одном месте. Однако Даниэль Сафарик, помощник директора по исследованиям Совета по высотным зданиям и городской среде обитания, уверен, что не меньшей проблемой остается и поддержание функциональности подобной структуры.

«Мы уже несколько десятилетий возводим зеленые стены на небоскребах, и в некоторых проектах действительно есть съедобные продукты. Самая большая проблема заключается не в их разработке, а в их обслуживании», — объясняет Сафарик.

Он не уверен, что владельцы вертикальных ферм смогут поддерживать их работоспособность после открытия. Однако Ратти в своем проекте предусмотрел работу встроенного «виртуального агронома», т. е. искусственного интеллекта. С его помощью можно будет управлять рутинными операциями, например, запрограммированной подачей питания или орошением растений. Архитектор уверен, что масштабный подход к вертикальному фермерству и наличие подходящего небоскреба — это реальный способ получить достаточно пищи для местного населения.

При этом Ратти собирается продолжать строительство «фермаскреба» даже в том случае, если Wumart откажется от сотрудничества, т. к. компания намерена рассмотреть два проекта, которые пройдут в финал тендера.

Новации не за горами

Вертикальное фермерство — это первый шаг не только к созданию достаточного количества продовольствия, но и к интеграции природы в урбанистическую среду обитания.

«Это просто желание сделать то, чего мир еще никогда не видел», — говорит Ратти.

Остается надеяться, что опасения Даниэля Сафарика не оправдаются, и зеленые насаждения в черте города будут приносить не только эстетическое наслаждение, но ощутимую пользу всем нам.