Расти больше с меньшими затратами: прошлое, настоящее и будущее теплиц

Вертикальное земледелие стало чрезвычайно популярной темой в последнее время в сфере сельского хозяйства, технологий и инвестиций. Ни одна компания не демонстрирует это недавнее увлечение вертикальным сельским хозяйством так, как поддерживаемая Джеффом Безосом компания Plenty из Сан-Франциско , которая в 2017 году поразила мир рекордным объемом финансирования серии B в размере 200 миллионов долларов . На Восточном побережье другие вертикальные фермерские компании, такие как AeroFarms и Bowery , также привлекают внимание известных шеф-поваров, технологических гигантов и венчурных капиталистов.

Хотя вертикальное сельское хозяйство в настоящее время находится в центре внимания, в большой схеме сельского хозяйства с контролируемой окружающей средой оно все еще относительно невелико по сравнению с доминирующей отраслью: теплицей. Фактически, почти все технологии, которые вертикальные фермы сейчас используют для выращивания сельскохозяйственных культур в помещениях, от гидропонного орошения до интеллектуальных датчиков и автоматизации, были и продолжают разрабатываться тепличной промышленностью и для нее. Как еще вы думали, что Нидерланды уступают только США по общему объему экспорта продуктов питания.

Теплицы также существуют намного дольше, чем вертикальные фермы - на самом деле тысячелетия! Поэтому они являются идеальным предметом для этой мини-серии из 3 частей от Agritecture & Plug and Play, которая дает обзор тепличной промышленности: прошлое, настоящее и будущее.

В первой части этой серии мы обсудили происхождение теплиц. Во второй части мы обсудили текущее состояние отрасли на сегодняшний день. Теперь давайте погрузимся в наши прогнозы на будущее тепличной промышленности.

Прошлая и текущая ситуация с домашним хозяйством в целом уже сигнализирует о двух важных вещах. Во-первых, есть логическое обоснование аргумента в пользу того, что домашнее хозяйство станет нормой и сыграет жизненно важную роль в нашем нынешнем продовольственном ландшафте. Это будет непростой путь, но отрасль растет и развивается с поразительной скоростью. Во-вторых, технологический прогресс играет ключевую роль в том, чтобы помочь отрасли продолжать развиваться и достигать большей прибыльности.

По мере того, как наше глобальное население продолжает расти, а ресурсы, такие как земля, вода и рабочая сила, становятся все более ограниченными, домашнее земледелие будет играть важную роль в обеспечении населения землей, столь же важным, как и наземное производство.

Будущее: оборудование, программное обеспечение и физиология растений

В настоящее время инновации управляются тремя основными движущими силами: внутреннее развитие внутри компаний, поставщики технологий и межотраслевое опыление. Новые и будущие компании обладают огромным потенциалом для создания инновационных продуктов. Одна из таких компаний, Sundrop , экспериментировала с решениями для теплиц с морской водой, которые использовались для охлаждения теплиц. Когда компании демонстрируют, как можно применять свои инновационные технологии, другие компании могут адаптировать или развивать эти идеи. Есть также поставщики технологий, которые специализируются в определенных областях агротехники, например, стартап Iunu.. Iunu - это компания, занимающаяся промышленным компьютерным зрением, которая превращает коммерческие теплицы в точных, предсказуемых и ориентированных на спрос производителей. Посредством межотраслевого опыления мы можем приобретать существующие технологии из других отраслей для использования в теплицах.

Освещение / материалы

Затраты на электроэнергию, в первую очередь связанные с освещением, имеют большое значение при эксплуатации тепличного хозяйства. Освещение является важным компонентом выращивания растений в полностью закрытых помещениях, поскольку оно является основным источником энергии, используемой растениями для фотосинтеза. Светоизлучающие диоды (СИД) были впервые применены для выращивания в помещении в 1970-х годах для более эффективного дополнения естественного солнечного света, чем ранее использовавшиеся лампы накаливания. С развитием светодиодных технологий стоимость освещения значительно снизилась за последние 10 лет - в частности, затраты на светодиодное освещение снизились вдвое, а их эффективность, или световая энергия, увеличилась более чем вдвое. Мы можем ожидать, что затраты будут продолжать снижаться по мере развития технологий, и эта тенденция сохраняется. Кроме того, точное управление освещением может позволить обнаруживать и распространять воспроизводимые «рецепты света», адаптированные для культур, специально выращиваемых в помещении. Эти легкие рецепты могут быть разработаны и использованы фермерами для управления ростом растений , их вкусом и составом питательных веществ.

Новые технологии и материалы могут вскоре сделать светодиоды устаревшими для домашнего сельского хозяйства. Одна из таких технологий - лазерная система освещения, разработанная Oaesis. Эта система на основе лазера заменяет традиционные люминесцентные или светодиодные технологии, которые энергоемки и требуют постоянного контроля в целях технического обслуживания. Один источник лазера потенциально может заменить сотни люминесцентных ламп и светодиодных ламп. Если лазерное освещение способно обеспечить высокую эффективность, высокое качество освещения и низкие первоначальные затраты, есть вероятность, что оно станет преемником светодиодного освещения.

Помимо освещения, улучшения, связанные с материалами, также могут способствовать повышению эффективности. Такие компании, как Soliculture , прокладывают путь к новой революции тепличных материалов. Их солнечная панель LUMO содержит кремниевые фотоэлектрические (PV) полосы с низкой плотностью, расположенные с промежутком между ними, чтобы свет мог проходить между полосами. Тонкий слой люминесцентного материала приклеен к задней стороне стекла, улучшая качество света за счет преобразования зеленого света в красный. Красный свет имеет наивысшую эффективность для фотосинтеза у растений, и поэтому этот оптимизированный световой спектр увеличивает урожай, более высокую скорость созревания и доказал свою большую устойчивость к болезням.