✖


Jump to content

Вертикальное земледелие

(Перенаправлено с Вертикальной фермы )

Салат, выращенный в закрытой системе вертикального земледелия

Вертикальное земледелие — это практика выращивания культур вертикальными и горизонтальными слоями. [1] Оно часто включает в себя сельское хозяйство в контролируемой среде , целью которого является оптимизация роста растений, а также методы беспочвенного земледелия, такие как гидропоника , аквапоника и аэропоника . [1] Некоторые распространенные конструкции для размещения систем вертикального земледелия включают здания, транспортные контейнеры, подземные туннели и заброшенные шахтные стволы.

Современная концепция вертикального земледелия была предложена в 1999 году Диксоном Деспомье , профессором общественного здравоохранения и охраны окружающей среды Колумбийского университета. [2] Деспомье и его ученики придумали проект фермы-небоскреба, которая могла бы прокормить 50 000 человек. [3] Хотя конструкция еще не была построена, она успешно популяризировала идею вертикального земледелия. [3] Текущее применение вертикального земледелия в сочетании с другими современными технологиями, такими как специализированные светодиодные фонари, привело к увеличению урожайности более чем в 10 раз по сравнению с традиционными методами ведения сельского хозяйства. [4] Было несколько различных способов внедрения систем вертикального земледелия в таких сообществах, как: Пейнтон , [5] Израиль , [6] Сингапур , [7] Чикаго , [8] Мюнхен , [9] Лондон , [10] Япония , [4] и Линкольншир . [11]

Основным преимуществом использования технологий вертикального земледелия является повышение урожайности при меньшей площади требуемой земли. [12] Еще одним востребованным преимуществом является возможность одновременного выращивания большего количества культур, поскольку культуры не занимают одни и те же участки земли во время выращивания. Кроме того, сельскохозяйственные культуры устойчивы к погодным воздействиям, поскольку их размещают в помещении, что означает меньше потерь урожая из-за экстремальных или неожиданных погодных явлений. Наконец, из-за ограниченного землепользования вертикальное земледелие менее разрушительно для местных растений и животных, что приводит к дальнейшему сохранению местной флоры и фауны. [13]

Технологии вертикального земледелия сталкиваются с экономическими проблемами, связанными с большими стартовыми затратами по сравнению с традиционными фермами. Они не могут выращивать все виды сельскохозяйственных культур, но могут быть рентабельными для производства дорогостоящих продуктов, таких как салатные овощи. [14] Вертикальные фермы также сталкиваются с большими потребностями в энергии из-за использования дополнительного освещения, такого как светодиоды. Зданиям также необходим отличный контроль температуры, влажности и водоснабжения. Более того, если невозобновляемые источники энергии для удовлетворения этих потребностей в энергии используются , вертикальные фермы могут производить больше загрязнения, чем традиционные фермы или теплицы .

Типы

[ редактировать ]

Термин «вертикальное земледелие» был придуман Гилбертом Эллисом Бейли в 1915 году в его книге «Вертикальное земледелие » . Его использование этого термина отличается от нынешнего значения: он писал о сельском хозяйстве, уделяя особое внимание происхождению почвы, содержанию в ней питательных веществ и взгляду на растительную жизнь как на «вертикальные» формы жизни, особенно в отношении их подземных корневых структур. [15] Современное использование термина «вертикальное земледелие» обычно относится к выращиванию растений слоями, будь то в многоэтажном небоскребе, бывшему складе или транспортном контейнере.

Небоскребы смешанного назначения

[ редактировать ]

Небоскребы смешанного назначения были предложены и построены архитектором Кеном Йангом . Йанг предлагает вместо герметично закрытого массового сельского хозяйства выращивать растения на открытом воздухе в небоскребах смешанного назначения для контроля климата и потребления. Эта версия вертикального земледелия основана на личном или общественном использовании, а не на оптовом производстве и распределении, которое стремится накормить целый город. [16]

Небоскребы Деспомье

[ редактировать ]

Эколог Диксон Деспомье утверждает, что вертикальное земледелие законно по экологическим причинам. Он утверждает, что выращивание растений в небоскребах потребует меньше энергии и приведет к меньшему загрязнению окружающей среды, чем некоторые методы выращивания растений в природных ландшафтах. Депомье полагает, что переход к вертикальным фермам приведет к тому, что сельскохозяйственные угодья вернутся в свое естественное состояние (т.е. к лесам), что поможет обратить вспять последствия изменения климата. Более того, он утверждает, что природные ландшафты слишком токсичны для естественного сельскохозяйственного производства. Вертикальное земледелие устранит некоторые паразитарные риски, связанные с сельским хозяйством. [17]

Концепция Деспомье о вертикальной ферме возникла в 1999 году в Колумбийском университете . Он способствует массовому выращиванию растений в коммерческих целях в небоскребах. [18]

Штабелируемые транспортные контейнеры

[ редактировать ]

Несколько компаний разработали технологию штабелирования переработанных транспортных контейнеров в городских условиях. Транспортные контейнеры служат стандартизированными модульными экологическими камерами для выращивания. Путем штабелирования транспортных контейнеров возможна более высокая плотность с точки зрения выхода продукции на квадратный фут. Но сложенные друг на друга контейнеры создают проблему эффективного и доступного доступа к сложенным уровням. Brighterside Consulting создала полноценную автономную контейнерную систему. [ нужна ссылка ]

Freight Farms производит «Greenery», представляющую собой комплексную систему «от фермы до стола», оснащенную вертикальной гидропоникой, светодиодным освещением и интуитивно понятным климат-контролем, встроенную в транспортный контейнер размером 12 × 2,4 м. [19] Podponics построила в Атланте вертикальную ферму, состоящую из более чем 100 сложенных друг на друга «капсул для выращивания растений», но, как сообщается, в мае 2016 года она обанкротилась. [20] Аналогичная ферма строится в Омане. [ нужна ссылка ]

TerraFarms предлагает систему из 40-футовых транспортных контейнеров, включающую компьютерное зрение, интегрированное с искусственной нейронной сетью для мониторинга растений; [21] и контролируются удаленно из Калифорнии. Утверждается, что система TerraFarm «достигла паритета затрат с традиционным сельским хозяйством на открытом воздухе». [22] при этом каждая единица производит эквивалент «трех-пяти акров сельскохозяйственных угодий», используя на 97% меньше воды. [23] за счет повторного улавливания воды и сбора испаряемой воды посредством кондиционирования воздуха. [24] По состоянию на декабрь 2017 г. система TerraFarm находилась в коммерческой эксплуатации.

В заброшенных шахтах

[ редактировать ]

Вертикальное земледелие в заброшенных шахтах называется «глубоким земледелием», и предлагается использовать преимущества постоянной подземной температуры и мест вблизи или в городских районах. Оно также сможет использовать близлежащие грунтовые воды, тем самым снижая затраты на обеспечение водой фермы. [25]

Технология

[ редактировать ]

Освещение может быть естественным или светодиодным. По состоянию на 2018 год эффективность коммерческих светодиодов составляла около 28%. [ нужно обновить ] что удерживает стоимость продукции на высоком уровне и не позволяет вертикальным фермам конкурировать в регионах, где в изобилии дешевые овощи. [26] Затраты на электроэнергию могут быть снижены, поскольку не требуется белый свет полного спектра. Вместо этого красный, синий или фиолетовый свет можно генерировать с меньшими затратами электроэнергии.

История

[ редактировать ]

Один из самых ранних рисунков высотного здания, где выращивают продукты питания, был опубликован в журнале Life Magazine в 2009 году. [27] На воспроизведенных рисунках изображены вертикально расположенные усадьбы, расположенные среди фермерского ландшафта. Это предложение можно увидеть в Рема Колхаса » «Безумном Нью-Йорке . Колхас писал, что эта теорема представляет собой «Небоскреб как утопическое устройство для создания неограниченного количества девственных территорий в мегаполисе». [28]

Гидропоникум

[ редактировать ]

Ранние архитектурные предложения, которые внесли вклад в VF, включают «Immeubles-Villas» Ле Корбюзье (1922) и «Высотное здание» SITE (1972). [29] «Высотка домов» SITE — это почти возрождение теоремы журнала Life Magazine 1909 года . [30] Примеры построенных башенных гидропоникумов описаны в «Стеклянный дом» книге Джона Хикса . Изображения вертикальных ферм в Школе садоводов в Лангенлойсе, Австрия, и стеклянной башни на Венской международной выставке садоводства (1964 г.) показывают, что вертикальные фермы существовали. [31] Технологические прецеденты, которые делают возможным вертикальное земледелие, можно проследить еще в истории садоводства благодаря развитию тепличных и гидропонных технологий. Ранние гидропоникумы интегрировали гидропонную технологию в строительные системы. Эти системы садоводческих зданий произошли от тепличных технологий. Британское межпланетное общество разработало гидропоникум для лунных условий, а прототипы других зданий были разработаны на заре освоения космоса. Первые башенные гидропонные установки были разработаны в Армении. [32]

Армянские башенные гидропоникумы являются первым построенным примером вертикальной фермы и описаны в книге Шолто Дугласа « Гидропоника : Бенгальская система», впервые опубликованной в 1951 году с данными из тогдашнего Восточного Пакистана , сегодняшней Бангладеш и индийского штата Западная Бенгалия. . [33] [34] [35]

Более поздними предшественниками, которые были опубликованы или построены, являются биоклиматический небоскреб Кена Йанга (Менара Месиниага, построенный в 1992 году); «Город свиней» компании MVRDV, 2000 г.; Meta City/Datatown MVRDV (1998–2000); Садовые башни Пича-Агилеры (2001). [29]

Кен Йеанг, пожалуй, самый известный архитектор, который продвигал идею биоклиматического небоскреба «многофункционального назначения», сочетающего в себе жилые помещения и производство продуктов питания.

Вертикальная ферма

[ редактировать ]

Диксон Деспомье — профессор наук о гигиене окружающей среды и микробиологии . Он вновь открыл тему ФЖ в 1999 году с аспирантами на факультете медицинской экологии. Он предположил, что 30-этажная ферма в одном городском квартале может обеспечить продовольствием 50 000 человек, включая овощи, фрукты, яйца и мясо, объяснив, что гидропонные культуры можно выращивать на верхних этажах; а нижние этажи подойдут для кур и рыб, питающихся растительными отходами.

Хотя многие предложения Деспомье были оспорены с точки зрения науки об окружающей среде и инженерии, Деспомье успешно популяризировал свое утверждение о том, что производство продуктов питания можно преобразовать. Критики утверждали, что дополнительная энергия, необходимая для искусственного освещения, отопления и других операций, перевесит выгоду от непосредственной близости здания к местам потребления. [36] [37]

Первоначально Деспомье поставил перед своим классом задачу прокормить все население Манхэттена (около 2 000 000 человек), используя только 5 гектаров (13 акров) садов на крышах . Класс подсчитал, что методы озеленения на крышах могут прокормить только два процента населения. Неудовлетворенный результатами, Деспомье спонтанно предложил выращивать растения в помещении вертикально. К 2001 году была представлена ​​первая схема вертикальной фермы. В интервью Деспомье описал, как будут функционировать вертикальные фермы:

На каждом этаже будут свои собственные системы полива и мониторинга питательных веществ. Для каждого растения будут установлены датчики, которые будут отслеживать, сколько и какие питательные вещества оно усвоило. У вас даже будут системы для мониторинга заболеваний растений с использованием технологий ДНК-чипов, которые обнаруживают наличие патогенов растений путем простого отбора проб воздуха и использования фрагментов различных вирусных и бактериальных инфекций. Это очень легко сделать. Более того, газовый хроматограф подскажет нам, когда собирать растение, проанализировав, какие флавоноиды содержатся в продукте. Именно эти флавоноиды придают пище вкус, который вам так нравится, особенно более ароматным продуктам, таким как помидоры и перец. Это все готовые технологии. Возможность построить вертикальную ферму существует уже сейчас. Нам не нужно делать ничего нового. [38]

Архитектурные проекты были независимо разработаны дизайнерами Крисом Джейкобсом, Эндрю Кранисом и Гордоном Граффом. [39] [40]

Внимание средств массовой информации началось со статьи, написанной в New York : журнале [ нужна ссылка ] за ним следуют другие, [41] [42] [43] [44] а также функции радио и телевидения.

В 2011 году завод в Чикаго встроил анаэробный варочный котел в здание . Это позволит ферме работать без энергосистемы. Более того, анаэробный варочный котел будет перерабатывать отходы близлежащих предприятий, которые в противном случае были бы отправлены на свалку. [45]

В 2013 году была основана Ассоциация вертикального земледелия в Мюнхене , Германия, .

По состоянию на 2014 год компания Upper Fresh Farms работала в Буффало , штат Нью-Йорк, и специализировалась на салатной зелени , травах и ростках. [46] В марте в Скрэнтоне, штат Пенсильвания, открылась крупнейшая на тот момент в мире вертикальная ферма, построенная компанией Green Spirit Farms (GSF). Фирма расположена в одноэтажном здании площадью 3,25 гектара, в шести стеллажах которого размещено 17 миллионов растений. Ферма должна была выращивать 14 урожаев салата в год, а также шпинат, капусту, помидоры, перец, базилик и клубнику. Вода удаляется из атмосферы фермы с помощью осушителя . [26]

Компания Nuvege (произносится как «новый овощ»), расположенная в Киото, управляет фермой без окон. Его светодиодное освещение настроено на работу с двумя типами хлорофилла: один предпочитает красный свет, а другой синий. Nuvege производит 6 миллионов кочанов салата в год. [26]

Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США ( DARPA ) управляет 18-этажным проектом по производству генетически модифицированных растений , которые делают белки полезными в вакцинах . [26]

Проблемы

[ редактировать ]

Экономика

[ редактировать ]

Вертикальные фермы требуют значительного стартового финансирования, и некоторые начинающие компании не смогли получить прибыль до банкротства. [47] Оппоненты ставят под сомнение потенциальную прибыльность вертикального земледелия. [48] Его экономические и экологические преимущества частично основаны на концепции минимизации продовольственных миль — расстояния, которое еда проходит от фермы до потребителя. [ оригинальное исследование? ] Однако недавний анализ показывает, что транспорт вносит лишь незначительный вклад в экономические и экологические затраты на снабжение продовольствием городского населения. Анализ пришел к выводу, что «продовольственные мили - это в лучшем случае маркетинговая причуда». [49] Таким образом, предприятию придется снизить затраты или взимать более высокие цены, чтобы оправдать свое пребывание в городе.

Аналогичным образом, если потребности в электроэнергии удовлетворяются за счет ископаемого топлива, экологический эффект может выражаться в чистых потерях; [50] даже создание низкоуглеродных мощностей для энергоснабжения ферм может не иметь такого большого смысла, как просто оставить традиционные фермы на месте, сжигая при этом меньше угля.

Первоначальные затраты на строительство вертикальной фермы площадью 60 гектаров превысят 100 миллионов долларов. [51] офисов Затраты на аренду могут быть высокими в крупных городах: офисные помещения в таких городах, как Токио , Москва , Мумбаи , Дубай , Милан , Цюрих и Сан-Паулу , варьируются от 1850 до 880 долларов за квадратный метр. [52]

Разработчики системы TerraFarm, изготовленной из бывших в употреблении 40-футовых транспортных контейнеров, заявили, что их система «достигла паритета затрат с традиционным сельским хозяйством на открытом воздухе». [22]

Использование энергии

[ редактировать ]

В течение вегетационного периода солнце светит на вертикальную поверхность под большим углом, поэтому сельскохозяйственным культурам доступно гораздо меньше света, чем при посадке на ровной земле. Поэтому потребуется дополнительное освещение. Брюс Багби утверждал, что энергопотребление вертикального земледелия будет неконкурентоспособным по сравнению с традиционными фермами, использующими только естественное освещение. [36] [53] Писатель-эколог Джордж Монбиот подсчитал, что стоимость обеспечения достаточного количества дополнительного света для выращивания зерна на одну буханку составит около 15 долларов. [54] В статье в журнале Economist утверждается, что «хотя посевы, растущие в стеклянном небоскребе, будут получать некоторое количество естественного солнечного света в течение дня, этого будет недостаточно» и «стоимость искусственного освещения сделает сельское хозяйство в помещении непомерно дорогим». [55]

Поскольку «Вертикальная ферма» предлагает контролируемую среду, затраты на отопление и охлаждение будут такими же, как и в любой другой башне. Водопроводные и лифтовые системы необходимы для распределения питательных веществ и воды. В северной континентальной части США стоимость отопления ископаемым топливом может превышать 200 000 долларов за гектар. [56]

Компания Jones Food Company в Глостершире , Англия, открыла в 2024 году ферму площадью 14 500 квадратных метров (156 000 квадратных футов), работающую только за счет возобновляемой электроэнергии . [57] [58]

Загрязнение

[ редактировать ]

В зависимости от используемого метода производства электроэнергии, тепличная продукция может выделять больше парниковых газов, чем продукция, произведенная на местах. [59] в основном из-за более высокого потребления энергии на килограмм. Вертикальные фермы требуют гораздо больше энергии на килограмм по сравнению с обычными теплицами, главным образом за счет увеличения освещения. Количество производимого загрязнения зависит от того, как генерируется энергия.

Теплицы обычно повышают уровень CO 2 в три-четыре раза по сравнению с атмосферным уровнем. Увеличение содержания CO 2 увеличивает скорость фотосинтеза на 50%, способствуя повышению урожайности. [60] В некоторых теплицах ископаемое топливо сжигается исключительно для этой цели, поскольку другие источники CO 2 , например, печи, содержат такие загрязнители, как диоксид серы и этилен , которые наносят значительный вред растениям. [60] Это означает, что вертикальной ферме требуется источник CO 2 , скорее всего, в результате сжигания . Кроме того, необходимая вентиляция может привести к утечке CO 2 в атмосферу.

Теплицы обычно используют фотопериодизм у растений, чтобы контролировать, находятся ли растения на вегетативной или репродуктивной стадии. В рамках этого контроля свет остается включенным после захода солнца и до восхода солнца или периодически в течение ночи. Одноэтажные теплицы вызвали критику из-за светового загрязнения . [61]

Гидропонные теплицы регулярно меняют воду, производя воду, содержащую удобрения и пестициды, которые необходимо утилизировать. Самый распространенный метод распределения сточных вод по соседним сельскохозяйственным угодьям или водно-болотным угодьям будет более сложным для городской вертикальной фермы. [62]

Преимущества

[ редактировать ]

Многие из потенциальных преимуществ VF получены за счет расширения гидропонных или аэропонных методов выращивания. [63]

По оценкам исследования 2018 года, стоимость четырех экосистемных услуг, обеспечиваемых существующей растительностью в городских районах, составляет порядка 33 миллиардов долларов в год. Количественная основа исследования прогнозирует годовое производство продуктов питания на уровне 100–180 миллионов тонн, экономию энергии от 14 до 15 миллиардов киловатт-часов, секвестрацию азота от 100 000 до 170 000 тонн и сокращение ливневых стоков от 45 до 57 миллиардов кубических метров в год. Производство продуктов питания, фиксация азота, энергосбережение, опыление, регулирование климата, почвообразование и биологическая борьба с вредителями могут стоить 80–160 миллиардов долларов в год. [64]

Снижение потребности в сельскохозяйственных угодьях

[ редактировать ]

По оценкам, к 2050 году население мира увеличится на 3 миллиарда человек, и около 80% будут жить в городских районах. [65] Вертикальные фермы могут сократить или устранить необходимость создания дополнительных сельскохозяйственных угодий. [65] [66] [67]

Увеличение производства сельскохозяйственных культур

[ редактировать ]

В отличие от традиционного сельского хозяйства в нетропических регионах, сельское хозяйство в закрытых помещениях может производить урожай круглый год. Всесезонное земледелие увеличивает продуктивность обрабатываемой площади в 4-6 раз в зависимости от культуры. Для таких культур, как клубника, коэффициент может достигать 30. [68] [69]

Более того, поскольку урожай будет потребляться там, где он выращен, транспортировка на большие расстояния с сопутствующими задержками по времени должна снизить порчу, заражение и потребность в энергии. Во всем мире около 30% собранного урожая выбрасывается из-за порчи и заражения вредителями, хотя в развитых странах это число намного ниже. [44]

Деспомье предполагает, что когда-то карликовые варианты сельскохозяйственных культур (например, карликовая пшеница , которая меньше по размеру, но богаче питательными веществами) [70] ), учитываются круглогодичные культуры и держатели растений «штабелеры», 30-этажное здание с основанием в виде строительного блока (2 га (5 акров)) даст годовой урожай, аналогичный урожаю 1000 га (2400 акров). ) традиционного земледелия. [44]

Нарушение погоды

[ редактировать ]

Урожай, выращиваемый в традиционном открытом земледелии, зависит от благоприятной погоды и страдает от нежелательных температур, дождя, муссонов, града, торнадо, наводнений, лесных пожаров и засухи. [63] «Три недавних наводнения (в 1993, 2007 и 2008 годах) обошлись Соединенным Штатам в миллиарды долларов в виде потери урожая, что привело к еще более разрушительным потерям верхнего слоя почвы. Изменения в характере дождей и температуре могут сократить сельскохозяйственное производство Индии на 30 процентов к концу век». [71]

Производительность ВФ в основном не зависит от погоды, хотя землетрясения и торнадо по-прежнему представляют угрозу.

Проблема неблагоприятных погодных условий особенно актуальна для арктических и субарктических регионов, таких как Аляска и северная Канада , где традиционное земледелие практически невозможно. Отсутствие продовольственной безопасности является давней проблемой в отдаленных северных общинах, куда свежие продукты приходится доставлять на большие расстояния, что приводит к высоким затратам и плохому питанию. [72] Контейнерные фермы могут обеспечивать свежую продукцию круглый год по более низкой цене, чем доставка поставок из более южных мест, при этом ряд ферм работают в таких местах, как Черчилль, Манитоба и Уналаска, Аляска. [73] [74] Как и в случае с перебоями в выращивании сельскохозяйственных культур, местные контейнерные фермы также менее подвержены сбоям, чем длинные цепочки поставок, необходимые для доставки традиционно выращенной продукции в отдаленные общины. Цены на продукты питания в Черчилле существенно выросли после того, как наводнения в мае и июне 2017 года привели к закрытию железнодорожной линии, которая образует единственное постоянное сухопутное сообщение между Черчиллем и остальной частью Канады. [75]

Сохранение

[ редактировать ]

До 20 единиц открытых сельскохозяйственных угодий на единицу ВФ могут вернуться в свое естественное состояние. [76] [77] из-за повышенной производительности VF.

Таким образом, вертикальное земледелие сократит количество сельскохозяйственных угодий, тем самым сэкономив многие природные ресурсы. [44] Вырубки лесов и опустынивания, вызванных посягательством сельского хозяйства на естественные биомы, можно было бы избежать. Производство продуктов питания в закрытых помещениях сокращает или исключает традиционную вспашку, посадку и сбор урожая сельскохозяйственной техникой, защищая почву и сокращая выбросы.

Дефицит ресурсов

[ редактировать ]

Дефицит компонентов удобрений, таких как фосфор. [78] представляет угрозу промышленному сельскому хозяйству. Конструкция вертикальных фермерских систем с замкнутым циклом сводит к минимуму потерю питательных веществ, в то время как традиционное полевое сельское хозяйство теряет питательные вещества из-за стоков и вымывания. [79]

Массовое вымирание

[ редактировать ]

Остановка человеческой деятельности на больших участках земной поверхности может оказаться необходимой для решения проблемы массового антропогенного вымирания .

Традиционное сельское хозяйство разрушает дикие популяции и может быть неэтичным при наличии жизнеспособной альтернативы. Одно исследование показало, что после сбора урожая популяция лесных мышей снизилась с 25 на гектар до 5 на гектар, что означает, что при традиционном сельском хозяйстве ежегодно убивают 10 животных на гектар. [80] Для сравнения: вертикальное земледелие нанесет номинальный вред дикой природе. [80] [81]

Здоровье человека

[ редактировать ]

Традиционное сельское хозяйство является опасным занятием, которое часто влияет на здоровье фермеров. К таким рискам относятся: воздействие инфекционных агентов, таких как малярия и шистосомы , а также почвенных микробов, воздействие токсичных пестицидов и фунгицидов, столкновение с дикими животными, такими как ядовитые змеи, и травмы, которые могут возникнуть при использовании крупного промышленного сельскохозяйственного оборудования. VF снижает некоторые из этих рисков. [63] Современная индустриальная продовольственная система делает нездоровую пищу дешевой, а свежие продукты — более дорогими, что поощряет плохие пищевые привычки. Эти привычки приводят к таким проблемам со здоровьем, как ожирение , болезни сердца и диабет .

Бедность и культура

[ редактировать ]

Отсутствие продовольственной безопасности является одним из основных факторов, ведущих к абсолютной бедности . Строительство ферм позволит продолжать выращивать культурно значимые продукты питания без ущерба для устойчивости или основных потребностей, что может иметь важное значение для восстановления общества от бедности. [82]

Рост городов

[ редактировать ]

Вертикальное земледелие, используемое в сочетании с другими технологиями и социально-экономическими практиками, может позволить городам расширяться, оставаясь при этом практически самодостаточными в продовольствии. Это позволит крупным городским центрам расти без ограничений в продовольствии. [63]

Энергетическая устойчивость

[ редактировать ]

Вертикальные фермы могут использовать реакторы метана для производства энергии. На месте можно построить метантенки для переработки органических отходов, образующихся на ферме, в биогаз , который обычно на 65% состоит из метана и других газов. Этот биогаз затем можно будет сжигать для выработки электроэнергии для теплицы. [83]

Технологии и устройства

[ редактировать ]

Чтобы добиться эффективности вертикального земледелия, необходимо использовать различные физические методы. Объединение этих технологий и устройств в единое целое необходимо для того, чтобы вертикальное земледелие стало реальностью. Предлагаются и исследуются различные методы. Наиболее распространенными предлагаемыми технологиями являются:

Планы

[ редактировать ]

Застройщики и местные органы власти во многих городах выразили заинтересованность в создании вертикальной фермы: Инчхон ( Южная Корея ), Абу-Даби ( Объединенные Арабские Эмираты ), Донгтан ( Китай ), [85] Нью-Йорк, Портленд, Орегон, Лос-Анджелес, Лас-Вегас, [86] Сиэтл, Суррей, Британская Колумбия, Торонто, Париж, Бангалор, Дубай, Шанхай и Пекин. [87]

В 2009 году первая в мире система пилотного производства была установлена ​​в экологическом парке зоопарка Пейнтон в Великобритании. Проект продемонстрировал вертикальное земледелие и предоставил физическую базу для проведения исследований в области устойчивого городского производства продуктов питания. Продукция используется для кормления животных в зоопарке, в то время как проект позволяет оценить системы и предоставляет образовательный ресурс для пропаганды изменений в неустойчивых методах землепользования, которые влияют на глобальное биоразнообразие и экосистемные услуги . [88]

В 2010 году Альянс зеленых сионистов предложил на 36-м Всемирном сионистском конгрессе резолюцию, призывающую Керен Кайемет Л'Исраэль ( Еврейский национальный фонд в Израиле) развивать вертикальные фермы в Израиле . [89]

В 2012 году в Сингапуре была открыта первая в мире коммерческая вертикальная ферма, построенная Sky Greens Farms и имеющая трехэтажное здание. [90] [91] В настоящее время у них более 100 девятиметровых башен. [92]

В 2013 году Ассоциация вертикального земледелия в Мюнхене (Германия) была основана (AVF). К маю 2015 года AVF расширилась за счет региональных отделений по всей Европе, Азии, США, Канаде и Великобритании. [93] Эта организация объединяет производителей и изобретателей для повышения продовольственной безопасности и устойчивого развития. AVF фокусируется на продвижении технологий, проектов и бизнеса вертикального земледелия, проводя международные информационные дни, семинары и саммиты. [94]

См. также

[ редактировать ]
В Викиверситете есть учебные ресурсы о системе домашнего производства продуктов питания.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Биркби, Джефф (январь 2016 г.). «Вертикальное земледелие» . Программа устойчивого сельского хозяйства ATTRA . Проверено 28 октября 2019 г.
  2. ^ «Диксон Деспомье | Школа общественного здравоохранения Колумбийского университета Мейлмана» . www.mailman.columbia.edu . Проверено 4 ноября 2019 г.
  3. ^ Jump up to: а б Купер, Арни (14 июня 2017 г.). «Идет вверх? Вертикальное фермерство в высотных зданиях вселяет надежду» . Тихоокеанский стандарт . Проверено 4 ноября 2019 г.
  4. ^ Jump up to: а б Бенке, Курт; Томкинс, Брюс (1 января 2017 г.). «Будущие системы производства продуктов питания: вертикальное земледелие и сельское хозяйство с контролируемой средой» . Устойчивое развитие: наука, практика и политика . 13 (1): 13–26. Бибкод : 2017ССПП...13...13Б . дои : 10.1080/15487733.2017.1394054 .
  5. ^ Фредани, Кевин (июнь 2010 г.). «Вертикальное растениеводство как публичная выставка в зоопарке Пейнтона» (PDF) . Материалы 4-го Всемирного конгресса ботанических садов .
  6. ^ «Альянс зеленых сионистов (GZA) – смелые резолюции для 36-го Всемирного сионистского конгресса» . Зеленый Пророк | Влияние новостей для Ближнего Востока . 1 июня 2010 года . Проверено 8 ноября 2019 г.
  7. ^ «Первая коммерческая вертикальная ферма открывается в Сингапуре - Channel NewsAsia» . 27 октября 2012 года. Архивировано из оригинала 27 октября 2012 года . Проверено 8 ноября 2019 г.
  8. ^ Мегна (20 июня 2017 г.). «Вертикальные фермы в городах – будущее городского фермерства» . Развивающаяся наука . Проверено 8 ноября 2019 г.
  9. ^ «СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО – Тенденции в технологиях вертикального земледелия» . 11 июня 2015 года. Архивировано из оригинала 11 июня 2015 года . Проверено 8 ноября 2019 г.
  10. ^ Гроссман, Дэвид (3 декабря 2018 г.). «Заброшенные угольные шахты могут стать будущим сельского хозяйства» . Популярная механика . Проверено 8 ноября 2019 г.
  11. ^ «Будущее сельского хозяйства: роботы, пчелы и вертикальные фермы» . СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО . Проверено 8 ноября 2019 г.
  12. ^ «Средняя урожайность при выращивании в помещении и на открытом воздухе в мире в 2015 году» . Статистика . Проверено 7 ноября 2019 г.
  13. ^ Наварро, Летиция М.; Перейра, Энрике М. (1 сентября 2012 г.). «Восстановление заброшенных ландшафтов Европы» . Экосистемы . 15 (6): 900–912. Бибкод : 2012Экоси..15..900Н . дои : 10.1007/s10021-012-9558-7 . ISSN   1435-0629 .
  14. ^ Харви, Дэйв (20 февраля 2024 г.). «Вертикальная ферма в Глостершире — одна из самых передовых в Великобритании » . Новости Би-би-си . Проверено 22 февраля 2024 г.
  15. ^ Вертикальное земледелие (1915 г.) . Уилмингтон, Делавэр: EI duPont de Nemours Powder Co. Проверено 23 июля 2011 г.
  16. ^ «Кен Йенг и биоклиматическая архитектура» . www.architecture.org.au . Проверено 18 апреля 2018 г.
  17. ^ Деспомье, Д. (2013). Фермерство в городе: рост городских вертикальных ферм. Тенденции в биотехнологии, 31 (7), 388-389.
  18. ^ Венкатараман, Бина (15 июля 2008 г.). «Деревенская, городская версия: фермы в небе вызывают новый интерес» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 5 января 2011 г.
  19. ^ «Лиственная зеленая машина 2015 года от Freight Farms» . Грузовые фермы . 12 апреля 2015 года . Проверено 16 февраля 2024 г. - через YouTube .
  20. ^ Каркария, Урвакш (20 июня 2016 г.). «Расцвет 2016 года: рождение и смерть стартапа PodPonics из Атланты» . Бизнес-хроника Атланты . Проверено 16 февраля 2024 г.
  21. ^ «Крытая ферма: Техника» . Местные корни . Архивировано из оригинала 2 июля 2019 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  22. ^ Jump up to: а б Гитиг, Диана (17 декабря 2017 г.). «Местные корни: «Ферма в коробке» поступает в ближайший к вам распределительный центр» . Арс Техника . Конде Наст . Проверено 17 декабря 2017 г. Фермерство в морских контейнерах, которое, как говорят, имеет ценовой паритет с фермами
  23. ^ Кэрролл, Рори (18 июля 2017 г.). « Выращивайте еду на Марсе: стартапы из Лос-Анджелеса решают проблему изменения климата с помощью изобретательных решений» . Хранитель . Проверено 17 декабря 2017 г.
  24. ^ «Часто задаваемые вопросы о местных корнях (бизнес)» . Местные корни . Архивировано из оригинала 7 июля 2019 года . Проверено 17 декабря 2017 г.
  25. ^ Гроссман, Дэвид (3 декабря 2018 г.). «Заброшенные угольные шахты могут стать будущим сельского хозяйства» . Популярная механика . Проверено 3 декабря 2018 г.
  26. ^ Jump up to: а б с д Маркс, Пол (15 января 2014 г.). «Вертикальные фермы растут по всему миру» . Новый учёный . Проверено 27 февраля 2018 г.
  27. ^ «Гавань и башня Нахил» (PDF) .
  28. ^ Колхас, Рем (1 июля 2014 г.). Безумный Нью-Йорк: манифест ретроактивного характера для Манхэттена . Моначелли Пресс. ISBN  978-1-58093-410-7 .
  29. ^ Jump up to: а б Руби, Илка; Руби, Андреас (2006). Пейзажи: воссоединение с землей в современной архитектуре . Г. Гили. стр. 87–93. ISBN  978-84-252-1963-4 .
  30. ^ Итон, Рут (2002). Идеальные города: утопизм и (не)построенная окружающая среда . Темза и Гудзон. п. 239. ИСБН  978-0-500-34186-5 .
  31. ^ Хикс, Джон. 1974. Стеклянный дом. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
  32. ^ «Институт проблем гидропоники» . Архивировано из оригинала 11 августа 2011 года.
  33. ^ «ссылка» (PDF) .
  34. ^ «Гидропоника Бенгальская система» (PDF) .
  35. ^ Дуглас, Джеймс Шолто (1975). Гидропоника: Бенгальская система (5-е изд.). Нью-Дели: Издательство Оксфордского университета. ISBN  9780195605662 .
  36. ^ Jump up to: а б Нельсон, Брин (12 декабря 2007 г.). «Может ли будущее за вертикальным фермерством? Нельсон, Б. (2008)» . MSNBC . Проверено 10 ноября 2010 г.
  37. ^ Джордж Монбиот (16 августа 2010 г.). «Монбиот, Г. (16 августа 2010 г.). Зеленые, живущие в башнях из слоновой кости, теперь тоже хотят их обрабатывать» . Хранитель . Лондон . Проверено 10 ноября 2010 г.
  38. ^ Арни Купер (19 мая 2009 г.). «Идет вверх? Фермерство в высотных зданиях вселяет надежду» . Миллер-mccune.com. Архивировано из оригинала 22 мая 2009 года . Проверено 10 ноября 2010 г.
  39. ^ Уайт, Мюррей (27 июля 2008 г.). «Является ли высотное сельское хозяйство будущим Торонто?» . Торонто Стар . Проверено 12 августа 2008 г.
  40. ^ «Небесная ферма предлагается в центре Торонто» . ДревоХаггер . Проверено 14 марта 2009 г.
  41. ^ Венкатараман, Бина (15 июля 2008 г.). «Деревенская, городская версия: фермы в небе вызывают новый интерес» . Нью-Йорк Таймс .
  42. ^ Шут, Нэнси (20 мая 2007 г.). «Ферма будущего? Когда-нибудь еда может вырасти в небоскребах» . Новости США и мировой отчет . Архивировано из оригинала 16 сентября 2008 года.
  43. ^ Фельдман, Эми (11 июля 2007 г.). «Фермы небоскрёбов» . Популярная наука .
  44. ^ Jump up to: а б с д Деспомье, Диксон (ноябрь 2009 г.). «Рост вертикальных ферм». Научный американец . 301 (5): 60–67. Бибкод : 2009SciAm.301e..80D . doi : 10.1038/scientificamerican1109-80 . ISSN   0036-8733 . ПМИД   19873908 .
  45. ^ «О заводе» . Завод. Архивировано из оригинала 4 декабря 2011 года.
  46. ^ «Vertical Fresh Farms LLC, Буффало, штат Нью-Йорк | StateLog» . www.statelog.com . Проверено 5 ноября 2015 г.
  47. ^ Баранюк, Крис (17 июля 2023 г.). «В вертикальном фермерском бизнесе наступили скудные времена» . Новости Би-би-си . Проверено 22 февраля 2024 г.
  48. ^ Говорит Клайв Клифтон (24 августа 2009 г.). «Вертикальное земледелие: слишком далеко за рамки стандарта?» . E4capital.com . Проверено 10 ноября 2010 г.
  49. ↑ Эванс, П. (22 июля 2009 г.). Местная еда – не зеленая панацея: профессор. Новости CBC http://www.cbc.ca/consumer/story/2009/07/22/consumer-local-food.html
  50. ^ «Это действительно складывается?» . Экономист . 9 декабря 2010 г.
  51. ^ «Начало коммерческого тепличного бизнеса» . Omafra.gov.on.ca. 28 июля 2003 г. Архивировано из оригинала 24 октября 2005 г. Проверено 10 ноября 2010 г.
  52. ^ Карманный мир в цифрах, The Economist , изд. 2011 г. стр. 64
  53. ^ Роуч, Дж. (30 июня 2009 г.). «Высотные фермы: будущее еды?» . Национальные географические новости.
  54. ^ «Джордж Монбио – Возвышающееся безумие» . Монбиот.com. 16 августа 2010 года . Проверено 12 июня 2013 г.
  55. ^ «Вертикальное земледелие: действительно ли оно складывается?» . Экономист. 9 декабря 2010 г.
  56. ^ «Культуры | Теплица | Расчеты энергии парниковых газов | Сельское хозяйство, продовольствие и сельские инициативы Манитобы | Провинция Манитоба» . Gov.mb.ca. ​Проверено 10 ноября 2010 г.
  57. ^ «Вертикальная ферма в Глостершире — одна из самых передовых в Великобритании » . Новости Би-би-си . 20 февраля 2024 г.
  58. ^ « Взросление сельскохозяйственных технологий в Великобритании»: компания Jones Food Company открывает вторую вертикальную ферму в Великобритании» . Бизнес Грин . 20 февраля 2024 г.
  59. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июля 2011 года . Проверено 9 ноября 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  60. ^ Jump up to: а б Блом, Ти Джей; В.А. Стравер; Ф. Дж. Ингратта; Шалин Хосла; Уэйн Браун (декабрь 2002 г.). «Углекислый газ в теплицах» . Проверено 10 октября 2010 г.
  61. ^ Нарисада, Кохей; Шредер, Дуко (2004). Справочник по световому загрязнению – Google Книги . Спрингер. ISBN  978-1-4020-2665-2 . Проверено 10 ноября 2010 г.
  62. ^ «Очистка и переработка ирригационных стоков» . Aggie-horticultural.tamu.edu . Проверено 12 июня 2013 г.
  63. ^ Jump up to: а б с д Деспомье, Д. (2008). «Очерк вертикальной фермы I» . Вертикальная ферма. Архивировано из оригинала 1 июля 2009 года . Проверено 26 июня 2009 г.
  64. ^ Клинтон, Николас; Штульмахер, Мишель; Майлз, Альби; Улудере Арагон, Назлы; Вагнер, Мелисса; Джорджеску, Матей; Хервиг, Крис; Гонг, Пэн (1 января 2018 г.). «Глобальная оценка геопространственных экосистемных услуг городского сельского хозяйства» . Будущее Земли . 6 (1): 40–60. Бибкод : 2018EaFut...6...40C . дои : 10.1002/2017ef000536 . ISSN   2328-4277 .
  65. ^ Jump up to: а б «Сельское хозяйство в 21 веке и за его пределами» . Проект вертикальной фермы . 2009.
  66. ^ Фредиани, КЛ (апрель 2010 г.). «Время кормления в зоопарке». Садовод : 12–15.
  67. ^ Фредиани, КЛ (октябрь 2011 г.). «Высотная еда». Садовод : 18–20.
  68. ^ Деспомье, Д. (2008). «Очерк вертикальной фермы I» . Вертикальная ферма . Проверено 26 июня 2009 г.
  69. ^ «Видео о вертикальной ферме» . Канал Дискавери. 23 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 10 мая 2009 г. . Проверено 26 июня 2009 г.
  70. ^ «Карликовая пшеница, выращенная на борту Международной космической станции» . НАСА. 9 февраля 2003 года . Проверено 17 ноября 2009 г.
  71. ^ Поллан, Майкл (9 сентября 2009 г.). «Мнение | Большая еда против большой страховки» . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 27 февраля 2018 г.
  72. ^ Зафар, Амина; Ирландия, Николь; Саломони, Майк. «Отсутствие продовольственной безопасности в Нунавуте «следует рассматривать как национальный кризис», - говорит эксперт» . ЦБК . Новости ЦБК . Проверено 1 октября 2019 г.
  73. ^ Макинтош, Кэмерон. «Гидропонные продукты в Черчилле цветут, чувак» . ЦБК . Новости ЦБК . Проверено 1 октября 2019 г.
  74. ^ Коул, Дермот (16 марта 2018 г.). «Как «фермы в коробке» начали менять способы получения овощей жителями Арктики» . Арктика сегодня . Проверено 1 октября 2019 г.
  75. ^ Грабиш, Остин. «Жители Черчилля столкнулись с ростом цен на продукты питания после приостановки работы железной дороги» . ЦБК . Новости ЦБК . Проверено 1 октября 2019 г.
  76. ^ Деспомье, Диксон Д. (23 августа 2009 г.). «Мнение | На каждом этаже ферма» . Нью-Йорк Таймс . ISSN   0362-4331 . Проверено 27 февраля 2018 г.
  77. ↑ Вертикальный взлет , Fresh Produce Journal , 28 января 2011 г.
  78. ^ Экспертный ответ. «Нехватка фосфора угрожает мировому производству продуктов питания». ScienceDaily. ScienceDaily, 17 марта 2010 г.
  79. ^ Тиммонс, ДР; Беруэлл, RE; Холт, РФ (20 июня 1973 г.). «Потери азота и фосфора в поверхностных стоках с сельскохозяйственных угодий под влиянием внесения разбросных удобрений» . Исследования водных ресурсов . 9 (3): 658–667. Бибкод : 1973WRR.....9..658T . doi : 10.1029/WR009i003p00658 — через CrossRef.
  80. ^ Jump up to: а б С.Л. Дэвис (2001). «Принцип наименьшего вреда предполагает, что люди должны есть говядину, баранину, молочные продукты, а не придерживаться веганской диеты». Материалы Третьего конгресса Европейского общества сельскохозяйственной и пищевой этики . стр. 449–450.
  81. ^ Наварро, Л.М. и Перейра, Х.М. (2012). «Восстановление заброшенных ландшафтов Европы» . Экосистемы . 15 (6): 900–912. Бибкод : 2012Экоси..15..900Н . дои : 10.1007/s10021-012-9558-7 .
  82. ^ «Курс «Еда и культура Весна 2011» . ocw.mit.edu .
  83. ^ Тематическое исследование — Производство электроэнергии на свалках, Х. Скотт Мэтьюз, Инициатива зеленого дизайна, Университет Карнеги-Меллон. «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 3 декабря 2008 года . Проверено 9 февраля 2009 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) Получено 07.02.09.
  84. ^ Фольке Гюнтер (6 января 2013 г.). «Народная стена, очистка сточных вод И вертикальное выращивание» . Холон.se . Проверено 12 июня 2013 г.
  85. ^ МакКоннелл, Кэтрин (1 июля 2008 г.). «Вертикальные фермы выращивают продукты питания, выращивая, а не за пределами» . Бюро международных информационных программ . Государственный департамент США . Архивировано из оригинала 14 августа 2008 года . Проверено 12 августа 2008 г.
  86. ^ «В Лас-Вегасе построят первую в мире 30-этажную вертикальную ферму» . Nextenergynews.com . Проверено 12 июня 2013 г.
  87. ^ Деспомье, Диксон (15 июня 2010 г.). «Диксон Деспоммье. Ноябрь 2009 г. «Растущие небоскребы: рост вертикальных ферм » . Scientificamerican.com . Проверено 10 ноября 2010 г.
  88. ^ «Вертикальное производство растений как публичная выставка в зоопарке Пейнтона» (PDF) . Материалы 4-го Всемирного конгресса ботанических садов, Международная организация по сохранению ботанических садов. Июнь 2010 года . Проверено 27 января 2013 г.
  89. ^ Коэн, Рассел (1 июня 2010 г.). «Альянс Зелёных Сионистов (GZA) – Смелые Резолюции для 36-го Всемирного Сионистского Конгресса – Зелёный Пророк» .
  90. ^ «Первая коммерческая вертикальная ферма открывается в Сингапуре - Channel NewsAsia» . Архивировано из оригинала 27 октября 2012 года . Проверено 27 октября 2012 г.
  91. ^ «Первая в мире коммерческая вертикальная ферма открывается в Сингапуре» . Io9.com. 25 октября 2012 года . Проверено 12 июня 2013 г.
  92. ^ «Городское сельское хозяйство в Сингапуре - CNN.com» . Издание.cnn.com. 10 декабря 2012 года . Проверено 12 июня 2013 г.
  93. ^ «Информационный день вертикального земледелия в Мюнхене — agritecture.com» . Проверено 1 июня 2015 г.
  94. ^ «Тенденции в технологиях вертикального земледелия - agritecture.com» . Проверено 1 июня 2015 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vertical_farming&oldid=1239050980"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 30e24f20e038a8bae3b032f95287361b__1722988140
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/30/1b/30e24f20e038a8bae3b032f95287361b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Vertical farming - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)