Ακόμη και ανάμεσα στους μάλλον ασυνήθιστους συναδέλφους τους – δημιουργικές ιδιοφυΐες και ελαφρώς τρελούς επιστήμονες του Media Lab του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT), το οποίο βρίσκεται κοντά στη Βοστώνη (ΗΠΑ), όπου γιγάντιοι φουσκωτοί καρχαρίες κρέμονται από την οροφή, τα τραπέζια είναι συχνά διακοσμημένα με κεφάλια ρομπότ. , και αδύνατοι, κοντότριχες επιστήμονες με πουκάμισα από τη Χαβάη συζητούν με θαυμασμό μυστηριώδεις φόρμουλες ζωγραφισμένες με κιμωλία σε έναν μαυροπίνακα – ο Saleb Harper φαίνεται να είναι ένα πολύ ασυνήθιστο άτομο. Ενώ οι συνάδελφοί του στην επιστημονική έρευνα δημιουργούν : τεχνητή νοημοσύνη, έξυπνες προθέσεις, πτυσσόμενα μηχανήματα επόμενης γενιάς και ιατρικές συσκευές που εμφανίζουν το ανθρώπινο νευρικό σύστημα σε 3D, η Harper εργάζεται πάνω σε – Καλλιεργεί λάχανα. Τον περασμένο χρόνο, μετέτρεψε το μικρό λόμπι του Ινστιτούτου στον πέμπτο όροφο (πίσω από τις πόρτες του εργαστηρίου του) σε έναν κήπο σούπερ τεχνολογίας που μοιάζει σαν να έχει ζωντανέψει από ταινία επιστημονικής φαντασίας. Πολλές ποικιλίες μπρόκολου, ντομάτας και βασιλικού αναπτύσσονται εδώ, φαινομενικά στον αέρα, λουσμένα με μπλε και κόκκινα φώτα νέον LED. και οι λευκές ρίζες τους τα κάνουν να μοιάζουν με μέδουσες. Τα φυτά τυλίγονται γύρω από τον γυάλινο τοίχο, μήκους 7 μέτρων και ύψους 2.5 μέτρων, ώστε να φαίνεται σαν να τυλίγονται γύρω από ένα κτίριο γραφείων. Δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς ότι αν αφήσεις ελεύθερα τον Χάρπερ και τους συναδέλφους του, στο εγγύς μέλλον μπορούν να μετατρέψουν ολόκληρη τη μητρόπολη σε έναν τόσο ζωντανό και βρώσιμο κήπο.
«Πιστεύω ότι έχουμε τη δύναμη να αλλάξουμε τον κόσμο και το παγκόσμιο σύστημα τροφίμων», λέει ο Χάρπερ, ένας ψηλός, στιβαρός 34χρονος άνδρας με μπλε πουκάμισο και καουμπόικες μπότες. «Οι δυνατότητες για αστική γεωργία είναι τεράστιες. Και αυτά δεν είναι κενά λόγια. Η «αστική γεωργία» τα τελευταία χρόνια έχει ξεπεράσει τη φάση «κοιτάξτε, είναι πραγματικά δυνατό» (κατά την οποία έγιναν πειράματα για την καλλιέργεια μαρουλιού και λαχανικών σε στέγες πόλεων και σε άδειους χώρους πόλεων) και έχει γίνει ένα πραγματικό κύμα καινοτομίας, που ξεκίνησε από στοχαστές στέκονται γερά στα πόδια τους, όπως η Χάρπερ. Ο ίδιος ίδρυσε το έργο CityFARM πριν από ένα χρόνο και η Harper τώρα ερευνά πώς η υψηλή τεχνολογία μπορεί να βοηθήσει στη βελτιστοποίηση των αποδόσεων των λαχανικών. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιούνται συστήματα αισθητήρων που παρακολουθούν την ανάγκη των φυτών για νερό και λιπάσματα και τροφοδοτούν τα φυτά με φως της βέλτιστης συχνότητας κύματος: οι δίοδοι, ανταποκρινόμενες στις ανάγκες του φυτού, στέλνουν φως που όχι μόνο δίνει ζωή σε φυτών, αλλά καθορίζει και τη γεύση τους. Η Χάρπερ ονειρεύεται ότι τέτοιες φυτείες στο μέλλον θα πάρουν τη θέση τους στις στέγες κτιρίων – σε πραγματικές πόλεις όπου ζουν και εργάζονται πολλοί άνθρωποι.
Οι καινοτομίες που προτείνει να εισαγάγει η Harper μπορούν να μειώσουν το κόστος της γεωργίας και να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της. Ισχυρίζεται ότι με τη μέτρηση και τον έλεγχο του φωτός, το πότισμα και τη λίπανση σύμφωνα με τη μέθοδό του, είναι δυνατό να μειωθεί η κατανάλωση νερού κατά 98%, να επιταχυνθεί η ανάπτυξη των λαχανικών κατά 4 φορές, να εξαλειφθεί εντελώς η χρήση χημικών λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων, να διπλασιαστεί η θρεπτική αξία αξία των λαχανικών και να βελτιώσουν τη γεύση τους.
Η παραγωγή τροφίμων είναι ένα σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Πριν βρεθεί στο τραπέζι μας, συνήθως κάνει ένα ταξίδι χιλιάδων χιλιομέτρων. Ο Kevin Frediyani, επικεφαλής βιολογικής γεωργίας στο Bicton College, μια γεωργική σχολή στο Ντέβον, στο Ηνωμένο Βασίλειο, έχει υπολογίσει ότι το Ηνωμένο Βασίλειο εισάγει το 90% των φρούτων και λαχανικών του από 24 χώρες (εκ των οποίων το 23% προέρχεται από την Αγγλία). Αποδεικνύεται ότι η παράδοση ενός κεφαλιού λάχανου που καλλιεργείται στην Ισπανία και παραδίδεται με φορτηγό στο Ηνωμένο Βασίλειο θα οδηγήσει στην εκπομπή περίπου 1.5 kg επιβλαβών εκπομπών άνθρακα. Εάν καλλιεργήσετε αυτό το κεφάλι στο Ηνωμένο Βασίλειο, σε θερμοκήπιο, ο αριθμός θα είναι ακόμη μεγαλύτερος: περίπου 1.8 κιλά εκπομπών. «Απλώς δεν έχουμε αρκετό φως και το γυαλί δεν κρατά τη θερμότητα πολύ καλά», σημειώνει ο Frediyani. Αλλά εάν χρησιμοποιείτε ένα ειδικό μονωμένο κτίριο με τεχνητό φωτισμό, μπορείτε να μειώσετε τις εκπομπές στα 0.25 kg. Ο Frediyani ξέρει τι λέει: προηγουμένως διαχειριζόταν οπωρώνες και φυτείες λαχανικών στο ζωολογικό κήπο Paington, όπου το 2008 πρότεινε μια μέθοδο κάθετης φύτευσης για την πιο αποτελεσματική καλλιέργεια ζωοτροφών. Εάν μπορέσουμε να εφαρμόσουμε τέτοιες μεθόδους, θα έχουμε φθηνότερα, πιο φρέσκα και πιο θρεπτικά τρόφιμα, θα είμαστε σε θέση να μειώσουμε τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά εκατομμύρια τόνους ετησίως, συμπεριλαμβανομένου του τμήματος της παραγωγής που αφορά τη συσκευασία, τη μεταφορά και τη διαλογή αγροτικών προϊόντων, που συνολικά παράγει 4 φορές περισσότερες επιβλαβείς εκπομπές από την ίδια την καλλιέργεια. Αυτό μπορεί να καθυστερήσει σημαντικά την προσέγγιση της επικείμενης παγκόσμιας επισιτιστικής κρίσης.
Οι ειδικοί του ΟΗΕ υπολόγισαν ότι μέχρι το 2050 ο παγκόσμιος πληθυσμός θα αυξηθεί κατά 4.5 δισεκατομμύρια και το 80% των κατοίκων του πλανήτη θα ζουν σε πόλεις. Ήδη σήμερα χρησιμοποιείται το 80% της γης που είναι κατάλληλη για τη γεωργία και οι τιμές των προϊόντων αυξάνονται λόγω της αυξημένης ξηρασίας και των πλημμυρών. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, οι καινοτόμοι στη γεωργία έχουν στρέψει το βλέμμα τους στις πόλεις ως πιθανή λύση στο πρόβλημα. Εξάλλου, τα λαχανικά μπορούν να καλλιεργηθούν οπουδήποτε, ακόμα και σε ουρανοξύστες ή σε εγκαταλελειμμένα καταφύγια βομβών.
Ο αριθμός των εταιρειών που αρχίζουν να χρησιμοποιούν καινοτόμες τεχνολογίες θερμοκηπίου για την καλλιέργεια λαχανικών και τη διατροφή τους με LED περιλαμβάνει, για παράδειγμα, έναν κολοσσό όπως η Philips Electronics, η οποία έχει το δικό της τμήμα για γεωργικά LED. Οι επιστήμονες που εργάζονται εκεί δημιουργούν νέους τύπους γραμμών συσκευασίας και συστήματα διαχείρισης, διερευνώντας τις δυνατότητες τεχνολογιών μικροκλίματος, αεροπονίας*, υδροπονίας**, υδροπονίας***, συστημάτων συλλογής όμβριων υδάτων και ακόμη και μικροστρόβιλων που επιτρέπουν τη χρήση της ενέργειας από καταιγίδες. Αλλά μέχρι στιγμής, κανείς δεν έχει καταφέρει να αποδώσει τέτοιες καινοτομίες. Το πιο δύσκολο κομμάτι είναι η κατανάλωση ενέργειας. Το υδροπονικό σύστημα VertiCorp (Βανκούβερ), που έκανε πολύ θόρυβο στην επιστημονική κοινότητα, το οποίο ονομάστηκε Ανακάλυψη της Χρονιάς 2012 από το περιοδικό TIME, συνετρίβη επειδή. κατανάλωσε πάρα πολύ ρεύμα. «Υπάρχουν πολλά ψέματα και κενές υποσχέσεις σε αυτόν τον τομέα», λέει ο Χάρπερ, ο γιος ενός αρτοποιού που μεγάλωσε σε μια φάρμα του Τέξας. «Αυτό έχει οδηγήσει σε πολλές χαμένες επενδύσεις και στην κατάρρευση πολλών εταιρειών, μεγάλων και μικρών».
Ο Χάρπερ υποστηρίζει ότι χάρη στη χρήση των εξελίξεων του, θα είναι δυνατό να μειωθεί η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά 80%. Σε αντίθεση με τις τεχνολογίες βιομηχανικής γεωργίας που προστατεύονται από διπλώματα ευρεσιτεχνίας, το έργο του είναι ανοιχτό και ο καθένας μπορεί να χρησιμοποιήσει τις καινοτομίες του. Υπάρχει ήδη προηγούμενο για αυτό, όπως συνέβη με τους κοπτήρες λέιζερ σχεδιασμένους από το MIT και τους εκτυπωτές XNUMXD, τους οποίους το Ινστιτούτο κατασκευάζει και δωρίζει σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. «Δημιούργησαν ένα δίκτυο παραγωγής που βλέπω ως πρότυπο για το κίνημά μας για την καλλιέργεια λαχανικών», λέει η Harper.
… Ένα ωραίο απόγευμα του Ιουνίου, ο Χάρπερ δοκιμάζει τη νέα του εγκατάσταση. Κρατάει ένα χαρτόνι βγαλμένο από σετ παιδικών παιχνιδιών. Μπροστά του είναι ένα κουτί λαχανοσαλάτα που φωτίζεται από μπλε και κόκκινα LED. Οι προσγειώσεις «παρακολουθούνται» από μια βιντεοκάμερα παρακολούθησης κίνησης που δανείστηκε η Harper από το PlayStation. Καλύπτει τον θάλαμο με ένα φύλλο από χαρτόνι - οι δίοδοι γίνονται πιο φωτεινές. «Μπορούμε να λάβουμε υπόψη τα δεδομένα καιρού και να δημιουργήσουμε έναν αλγόριθμο αντιστάθμισης φωτισμού διόδου», λέει ο επιστήμονας, «αλλά το σύστημα δεν θα μπορεί να προβλέψει βροχερό ή συννεφιασμένο καιρό. Χρειαζόμαστε ένα ελαφρώς πιο διαδραστικό περιβάλλον».
Η Harper συναρμολόγησε ένα τέτοιο μοντέλο από πηχάκια αλουμινίου και πάνελ από πλεξιγκλάς - ένα είδος αποστειρωμένου χειρουργείου. Μέσα σε αυτό το γυάλινο μπλοκ, ψηλότερο από έναν άνθρωπο, ζουν 50 φυτά, μερικά με τις ρίζες να κρέμονται και ποτίζονται αυτόματα με θρεπτικά συστατικά.
Από μόνες τους, τέτοιες μέθοδοι δεν είναι μοναδικές: μικρές θερμοκηπιακές φάρμες τις χρησιμοποιούν εδώ και αρκετά χρόνια. Η καινοτομία έγκειται ακριβώς στη χρήση διόδων μπλε και κόκκινου φωτός, που δημιουργεί φωτοσύνθεση, καθώς και στο επίπεδο ελέγχου που έχει επιτύχει η Harper. Το θερμοκήπιο είναι κυριολεκτικά γεμάτο με διάφορους αισθητήρες που διαβάζουν τις ατμοσφαιρικές συνθήκες και στέλνουν δεδομένα σε έναν υπολογιστή. «Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το θερμοκήπιο θα γίνει ακόμα πιο έξυπνο», διαβεβαιώνει η Χάρπερ.
Χρησιμοποιεί ένα σύστημα ετικετών που δίνονται σε κάθε φυτό για να παρακολουθεί την ανάπτυξη κάθε φυτού. «Μέχρι σήμερα, κανείς δεν το έχει κάνει», λέει η Χάρπερ. «Υπήρξαν πολλές ψευδείς αναφορές τέτοιων πειραμάτων, αλλά κανένα από αυτά δεν πέρασε το τεστ. Πλέον υπάρχουν πολλές πληροφορίες στην επιστημονική κοινότητα για τέτοιες μελέτες, αλλά κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα αν ήταν επιτυχείς, και γενικά, αν όντως πραγματοποιήθηκαν.
Στόχος του είναι να δημιουργήσει μια γραμμή παραγωγής λαχανικών κατά παραγγελία, που θα παραδίδεται όπως το Amazon.com. Αντί να μαζεύετε πράσινα λαχανικά (για παράδειγμα, όπως οι πράσινες ντομάτες συλλέγονται στην Ολλανδία το καλοκαίρι ή στην Ισπανία το χειμώνα – φτωχές σε θρεπτικά συστατικά και άγευστα), στη συνέχεια στείλτε τους εκατοντάδες χιλιόμετρα, αερίστε τις για να δώσουν την όψη ωρίμανσης – μπορείτε να παραγγείλετε οι ντομάτες σας και εδώ, αλλά γίνονται πραγματικά ώριμες και φρέσκες, από τον κήπο και σχεδόν στον επόμενο δρόμο. «Η παράδοση θα είναι άμεση», λέει η Χάρπερ. “Καμία απώλεια γεύσης ή θρεπτικών συστατικών στη διαδικασία!”
Μέχρι σήμερα, το μεγαλύτερο άλυτο πρόβλημα της Χάρπερ είναι με τις πηγές φωτός. Χρησιμοποιεί τόσο το ηλιακό φως από ένα παράθυρο όσο και ελεγχόμενες από το Διαδίκτυο LED που κατασκευάζονται από την ελβετική startup Heliospectra. Εάν τοποθετήσετε φυτείες λαχανικών σε κτίρια γραφείων, όπως προτείνει η Harper, τότε θα υπάρχει αρκετή ενέργεια από τον Ήλιο. «Οι φυτεύσεις μου χρησιμοποιούν μόνο το 10% του φάσματος φωτός, το υπόλοιπο απλώς ζεσταίνει το δωμάτιο – είναι σαν ένα φαινόμενο του θερμοκηπίου», εξηγεί η Χάρπερ. – Πρέπει λοιπόν να ψύξω επίτηδες το θερμοκήπιο, που απαιτεί πολλή ενέργεια και καταστρέφει την αυτάρκεια. Αλλά εδώ υπάρχει μια ρητορική ερώτηση: πόσο κοστίζει το φως του ήλιου;
Στα παραδοσιακά «ηλιακά» θερμοκήπια, οι πόρτες πρέπει να ανοίγουν για να δροσιστεί το δωμάτιο και να μειωθεί η συσσωρευμένη υγρασία – έτσι μπαίνουν μέσα απρόσκλητοι επισκέπτες – έντομα και μύκητες. Επιστημονικές ομάδες σε εταιρείες όπως η Heliospectra και η Philips πιστεύουν ότι η χρήση του Ήλιου είναι μια ξεπερασμένη προσέγγιση. Μάλιστα, η μεγαλύτερη επιστημονική ανακάλυψη στον τομέα της γεωργίας γίνεται πλέον από εταιρείες φωτισμού. Η Heliospectra όχι μόνο προμηθεύει λαμπτήρες για θερμοκήπια, αλλά διεξάγει επίσης ακαδημαϊκή έρευνα στον τομέα των μεθόδων για την επιτάχυνση της ανάπτυξης της βιομάζας, την επιτάχυνση της ανθοφορίας και τη βελτίωση της γεύσης των λαχανικών. Η NASA χρησιμοποιεί λαμπτήρες που κατασκευάζει στο πείραμά της για να διαμορφώσει μια «αριανή διαστημική βάση» στη Χαβάη. Ο φωτισμός εδώ δημιουργείται από πάνελ με διόδους, τα οποία έχουν τον δικό τους ενσωματωμένο υπολογιστή. «Μπορείτε να στείλετε ένα σήμα σε ένα φυτό ρωτώντας πώς αισθάνεται και σε αντάλλαγμα στέλνει πληροφορίες για το πόσο από το φάσμα χρησιμοποιεί και πώς τρώει», λέει ο συν-αρχηγός του Heliosphere Christopher Steele, από το Γκέτεμποργκ. «Για παράδειγμα, το μπλε φως δεν είναι βέλτιστο για την ανάπτυξη του βασιλικού και επηρεάζει αρνητικά τη γεύση του». Επίσης, ο Ήλιος δεν μπορεί να φωτίσει τα λαχανικά τέλεια ομοιόμορφα – αυτό οφείλεται στην εμφάνιση των νεφών και στην περιστροφή της Γης. «Μπορούμε να καλλιεργήσουμε λαχανικά χωρίς σκούρα βαρέλια και στίγματα που φαίνονται υπέροχα και έχουν ωραία γεύση», προσθέτει ο CEO Stefan Hillberg.
Τέτοια συστήματα φωτισμού πωλούνται στην τιμή των 4400 λιρών, η οποία δεν είναι καθόλου φθηνή, αλλά η ζήτηση στην αγορά είναι πολύ υψηλή. Σήμερα, υπάρχουν περίπου 55 εκατομμύρια λαμπτήρες σε θερμοκήπια σε όλο τον κόσμο. «Οι λαμπτήρες πρέπει να αντικαθίστανται κάθε 1-5 χρόνια», λέει ο Hillberg. "Ειναι πολλα τα λεφτα."
Τα φυτά προτιμούν τις διόδους από το ηλιακό φως. Δεδομένου ότι οι δίοδοι μπορούν να τοποθετηθούν ακριβώς πάνω από το φυτό, δεν χρειάζεται να ξοδέψει επιπλέον ενέργεια για τη δημιουργία στελεχών, μεγαλώνει καθαρά προς τα πάνω και το φυλλώδες μέρος είναι πιο παχύ. Στο GreenSenseFarms, το μεγαλύτερο εσωτερικό κάθετο αγρόκτημα στον κόσμο, που βρίσκεται 50 χλμ. από το Σικάγο, έως και 7000 λαμπτήρες βρίσκονται σε δύο αίθουσες φωτισμού. «Το μαρούλι που καλλιεργείται εδώ είναι πιο γευστικό και πιο τραγανό», λέει ο CEO Robert Colangelo. – Φωτίζουμε κάθε κρεβάτι με 10 λάμπες, έχουμε 840 κρεβάτια. Παίρνουμε 150 κεφάλια μαρούλι από τον κήπο κάθε 30 ημέρες.»
Τα κρεβάτια είναι τοποθετημένα κάθετα στο αγρόκτημα και φτάνουν τα 7.6 μέτρα ύψος. Η φάρμα Green Sense χρησιμοποιεί την τεχνολογία του λεγόμενου «υδροθρεπτικού φιλμ». Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι το πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά νερό διεισδύει στο «χώμα» – θρυμματισμένα κελύφη καρύδας, τα οποία χρησιμοποιούνται εδώ αντί για τύρφη, επειδή είναι ανανεώσιμος πόρος. «Επειδή τα κρεβάτια είναι τοποθετημένα κάθετα, τα λαχανικά μεγαλώνουν τουλάχιστον δέκα φορές πιο παχιά και αποδίδουν 25 έως 30 φορές περισσότερο από ό,τι σε κανονικές, οριζόντιες συνθήκες», λέει ο Colangelo. «Είναι καλό για τη Γη γιατί δεν υπάρχει απελευθέρωση φυτοφαρμάκων, συν ότι χρησιμοποιούμε ανακυκλωμένο νερό και ανακυκλωμένο λίπασμα». «Χρησιμοποιεί πολύ λιγότερη ενέργεια (από τα συμβατικά)», λέει ο Colangelo, μιλώντας για το εργοστάσιο λαχανικών του, που δημιουργήθηκε σε συνδυασμό με τη Philips, το οποίο είναι το μεγαλύτερο στον πλανήτη.
Ο Colangelo πιστεύει ότι σύντομα η γεωργική βιομηχανία θα αναπτυχθεί σε δύο μόνο κατευθύνσεις: πρώτον, μεγάλους, ανοιχτούς χώρους φυτεμένους με σιτηρά όπως σιτάρι και καλαμπόκι, που μπορούν να αποθηκευτούν για μήνες και να μεταφερθούν αργά σε όλο τον κόσμο – αυτά τα αγροκτήματα βρίσκονται μακριά από πόλεις. Δεύτερον, κάθετες φάρμες που θα καλλιεργούν ακριβά, ευπαθή λαχανικά όπως ντομάτες, αγγούρια και χόρτα. Η φάρμα του, η οποία άνοιξε τον Απρίλιο του τρέχοντος έτους, αναμένεται να δημιουργήσει 2-3 εκατομμύρια δολάρια σε ετήσιο τζίρο. Ο Colangelo πουλά ήδη τα επώνυμα προϊόντα του σε εστιατόρια και στο κέντρο διανομής WholeFood (βρίσκεται μόλις 30 λεπτά μακριά), το οποίο παραδίδει φρέσκα λαχανικά σε 48 καταστήματα σε 8 πολιτείες των ΗΠΑ.
«Το επόμενο βήμα είναι η αυτοματοποίηση», λέει ο Colangelo. Δεδομένου ότι τα κρεβάτια είναι τοποθετημένα κάθετα, ο διευθυντής του εργοστασίου πιστεύει ότι θα είναι δυνατό να χρησιμοποιηθούν ρομποτικά και αισθητήρες για να προσδιοριστεί ποια λαχανικά είναι ώριμα, να τα μαζέψουν και να τα αντικαταστήσουν με νέα σπορόφυτα. «Θα είναι σαν το Ντιτρόιτ με τα αυτοματοποιημένα εργοστάσιά του όπου τα ρομπότ συναρμολογούν αυτοκίνητα. Τα αυτοκίνητα και τα φορτηγά συναρμολογούνται από ανταλλακτικά που παραγγέλθηκαν από αντιπροσώπους και δεν παράγονται μαζικά. Θα το ονομάσουμε αυτό «αναπτύσσομαι κατά παραγγελία». Θα μαζέψουμε λαχανικά όταν τα χρειαστεί το μαγαζί».
Μια ακόμη πιο απίστευτη καινοτομία στον τομέα της γεωργίας είναι οι «φάρμες μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων». Είναι κουτιά κάθετης καλλιέργειας εξοπλισμένα με σύστημα θέρμανσης, άρδευσης και φωτισμού με λαμπτήρες διόδου. Αυτά τα δοχεία, εύκολα στη μεταφορά και αποθήκευση, μπορούν να στοιβάζονται τέσσερα το ένα πάνω στο άλλο και να τοποθετούνται ακριβώς έξω από καταστήματα και εστιατόρια για να τους παρέχουν φρέσκα λαχανικά.
Αρκετές εταιρείες έχουν ήδη καλύψει αυτή τη θέση. Η Growtainer με έδρα τη Φλόριντα είναι μια εταιρεία που παράγει τόσο ολόκληρα αγροκτήματα όσο και επί τόπου λύσεις για εστιατόρια και σχολεία (όπου χρησιμοποιούνται ως οπτικά βοηθήματα στη βιολογία). «Έβαλα ένα εκατομμύριο δολάρια σε αυτό», λέει ο Διευθύνων Σύμβουλος της Grotainer, Glen Berman, ο οποίος ηγήθηκε των καλλιεργητών ορχιδέας στη Φλόριντα, την Ταϊλάνδη και το Βιετνάμ για 40 χρόνια και τώρα είναι ο μεγαλύτερος διανομέας ζωντανών φυτών στις ΗΠΑ και την Ευρώπη. «Έχουμε τελειοποιήσει τα συστήματα άρδευσης και φωτισμού», λέει. «Μεγαλώνουμε καλύτερα από την ίδια τη φύση».
Ήδη, έχει δεκάδες κέντρα διανομής, πολλά από τα οποία λειτουργούν σύμφωνα με το σύστημα «ιδιοκτήτη-καταναλωτή»: σου πουλάνε ένα δοχείο και καλλιεργείς μόνος σου λαχανικά. Ο ιστότοπος της Berman ισχυρίζεται μάλιστα ότι αυτά τα κοντέινερ είναι εξαιρετική «ζωντανή διαφήμιση» στην οποία μπορούν να τοποθετηθούν λογότυπα και άλλες πληροφορίες. Άλλες εταιρείες λειτουργούν με διαφορετική αρχή – πωλούν δοχεία με το δικό τους λογότυπο, στα οποία ήδη καλλιεργούνται λαχανικά. Δυστυχώς, ενώ και τα δύο συστήματα είναι ακριβά για τον καταναλωτή.
«Τα μικρο αγροκτήματα έχουν αντίστροφη απόδοση επένδυσης ανά περιοχή», λέει ο Paul Lightfoot, Διευθύνων Σύμβουλος της Bright Farms. Η Bright Farms παράγει μικρά θερμοκήπια που μπορούν να τοποθετηθούν δίπλα στο σούπερ μάρκετ, μειώνοντας έτσι τον χρόνο και το κόστος παράδοσης. «Αν χρειάζεται να θερμάνετε ένα δωμάτιο, είναι φθηνότερο να θερμάνετε δέκα τετραγωνικά χιλιόμετρα από τα εκατό μέτρα».
Ορισμένοι καινοτόμοι στη γεωργία δεν προέρχονται από τον ακαδημαϊκό χώρο αλλά από τις επιχειρήσεις. Το ίδιο και το Bright Farms, το οποίο βασίστηκε στο μη κερδοσκοπικό έργο ScienceBarge του 2007, ένα πρωτότυπο μιας καινοτόμου αστικής φάρμας που ήταν αγκυροβολημένη στον ποταμό Hudson (Νέα Υόρκη). Τότε ήταν που τα σούπερ μάρκετ σε όλο τον κόσμο παρατήρησαν μια αυξανόμενη ζήτηση για φρέσκα λαχανικά τοπικής παραγωγής.
Λόγω του γεγονότος ότι το 98% του μαρουλιού που πωλείται στα σούπερ μάρκετ των ΗΠΑ καλλιεργείται στην Καλιφόρνια το καλοκαίρι και στην Αριζόνα το χειμώνα, το κόστος του (που περιλαμβάνει το κόστος του νερού, το οποίο είναι ακριβό στα δυτικά της χώρας) είναι σχετικά υψηλό . Στην Πενσυλβάνια, η Bright Farms υπέγραψε συμβόλαιο με ένα τοπικό σούπερ μάρκετ, έλαβε έκπτωση φόρου για τη δημιουργία θέσεων εργασίας στην περιοχή και αγόρασε ένα αγρόκτημα 120 εκταρίων. Το αγρόκτημα, το οποίο χρησιμοποιεί σύστημα βρόχινου νερού στην ταράτσα και κάθετες διαμορφώσεις όπως το Saleb Harper's, πουλάει δικά του χόρτα αξίας 2 εκατομμυρίων δολαρίων ετησίως σε σούπερ μάρκετ στη Νέα Υόρκη και τη κοντινή Φιλαδέλφεια.
«Προσφέρουμε μια εναλλακτική λύση στα πιο ακριβά, όχι και τόσο φρέσκα χόρτα της Δυτικής Ακτής», λέει ο Lightfoot. – Τα ευπαθή χόρτα είναι πολύ ακριβά στη μεταφορά τους σε όλη τη χώρα. Αυτή είναι λοιπόν η ευκαιρία μας να παρουσιάσουμε ένα καλύτερο, πιο φρέσκο προϊόν. Δεν χρειάζεται να ξοδέψουμε χρήματα για ναυτιλία μεγάλων αποστάσεων. Οι βασικές μας αξίες βρίσκονται έξω από τη σφαίρα της τεχνολογίας. Η καινοτομία μας είναι το ίδιο το επιχειρηματικό μοντέλο. Είμαστε έτοιμοι να εφαρμόσουμε οποιαδήποτε τεχνολογία που θα μας επιτρέψει να επιτύχουμε αποτελέσματα».
Η Lightfoot πιστεύει ότι οι φάρμες εμπορευματοκιβωτίων δεν θα μπορέσουν ποτέ να αποκτήσουν θέση στα μεγάλα σούπερ μάρκετ λόγω της έλλειψης απόσβεσης. «Υπάρχουν κάποιες πραγματικές θέσεις, όπως ακριβά χόρτα για επιλεγμένα εστιατόρια», λέει ο Lightfoot. «Αλλά δεν θα λειτουργήσει με τις ταχύτητες με τις οποίες δουλεύω. Αν και τέτοια κοντέινερ μπορούν, για παράδειγμα, να πεταχτούν στη στρατιωτική βάση των πεζοναυτών στο Αφγανιστάν».
Ωστόσο, οι καινοτομίες στη γεωργία φέρνουν φήμη και εισόδημα. Αυτό γίνεται εμφανές όταν κοιτάξετε το αγρόκτημα, που βρίσκεται 33 μέτρα κάτω από τους δρόμους του North Capham (περιοχή Λονδίνου). Εδώ, σε ένα πρώην καταφύγιο αεροπορικών επιδρομών του Α' Παγκοσμίου Πολέμου, ο επιχειρηματίας Stephen Dring και οι συνεργάτες του συγκέντρωσαν 1 εκατομμύριο £ για να μετατρέψουν τον αστικό χώρο για να δημιουργήσουν αιχμής γεωργία που είναι βιώσιμη και κερδοφόρα και καλλιεργεί με επιτυχία μαρούλια και άλλα χόρτα.
Η εταιρεία του, ZeroCarbonFood (ZCF, Zero Emission Food), καλλιεργεί χόρτα σε κάθετα ράφια χρησιμοποιώντας ένα σύστημα «παλίρροιας»: το νερό ξεπλένει τα αναπτυσσόμενα χόρτα και στη συνέχεια συλλέγεται (ενισχύεται με θρεπτικά συστατικά) για να επαναχρησιμοποιηθεί. Το πράσινο φυτεύεται σε τεχνητό χώμα κατασκευασμένο από ανακυκλωμένα χαλιά από το Ολυμπιακό Χωριό στο Στράτφορντ. Η ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιείται για το φωτισμό προέρχεται από μικρούς μικρο-υδροηλεκτρικούς στρόβιλους. «Έχουμε πολύ βροχή στο Λονδίνο», λέει ο Dring. «Έτσι, βάζουμε τουρμπίνες στο σύστημα απορροής του βρόχινου νερού και μας τροφοδοτούν με ενέργεια». Η Dring εργάζεται επίσης για την επίλυση ενός από τα μεγαλύτερα προβλήματα με την κάθετη καλλιέργεια: την αποθήκευση θερμότητας. «Εξερευνούμε πώς μπορεί να αφαιρεθεί η θερμότητα και να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια και πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το διοξείδιο του άνθρακα – δρα σαν στεροειδή στα φυτά».
Στην ανατολική Ιαπωνία, η οποία επλήγη σκληρά από τον σεισμό και το τσουνάμι του 2001, ένας γνωστός ειδικός στα εργοστάσια μετέτρεψε ένα πρώην εργοστάσιο ημιαγωγών της Sony στο δεύτερο μεγαλύτερο αγρόκτημα εσωτερικού χώρου στον κόσμο. Με έκταση 2300μ2, η φάρμα φωτίζεται με 17500 ηλεκτρόδια χαμηλής ενέργειας (κατασκευής της General Electric) και παράγει 10000 κεφαλές χόρτα την ημέρα. Η εταιρεία πίσω από το αγρόκτημα – Mirai («Mirai» σημαίνει «μέλλον» στα Ιαπωνικά) – συνεργάζεται ήδη με μηχανικούς της GE για τη δημιουργία ενός «αναπτυσσόμενου εργοστασίου» στο Χονγκ Κονγκ και τη Ρωσία. Ο Shigeharu Shimamura, ο οποίος βρίσκεται πίσω από τη δημιουργία αυτού του έργου, διατύπωσε τα σχέδιά του για το μέλλον με αυτόν τον τρόπο: «Επιτέλους, είμαστε έτοιμοι να ξεκινήσουμε τη βιομηχανοποίηση της γεωργίας».
Δεν υπάρχει έλλειψη χρημάτων στον αγροτικό τομέα της επιστήμης αυτή τη στιγμή, και αυτό φαίνεται στον αυξανόμενο αριθμό καινοτομιών, που κυμαίνονται από αυτές που έχουν σχεδιαστεί για οικιακή χρήση (υπάρχουν πολλά ενδιαφέροντα έργα στο Kickstarter, για παράδειγμα, Niwa, που σας επιτρέπει να καλλιεργείτε ντομάτες στο σπίτι σε υδροπονικό εργοστάσιο ελεγχόμενο από smartphone), σε παγκόσμιο. Ο οικονομικός γίγαντας της Silicon Valley, SVGPartners, για παράδειγμα, ένωσε τις δυνάμεις του με το Forbes για να φιλοξενήσει ένα διεθνές συνέδριο αγροτικής καινοτομίας το επόμενο έτος. Αλλά η αλήθεια είναι ότι θα χρειαστεί πολύς χρόνος –μια δεκαετία ή περισσότερο– για να κερδίσει η καινοτόμος γεωργία ένα σημαντικό κομμάτι της παγκόσμιας πίτας της βιομηχανίας τροφίμων.
«Αυτό που είναι πραγματικά σημαντικό είναι ότι δεν έχουμε κόστος μεταφοράς, εκπομπές ρύπων και ελάχιστη κατανάλωση πόρων», λέει ο Harper. Ένα άλλο ενδιαφέρον σημείο που σημείωσε ο επιστήμονας: μια μέρα θα μπορέσουμε να ξεπεράσουμε τα περιφερειακά χαρακτηριστικά της καλλιέργειας φυτικών προϊόντων. Τα εστιατόρια θα καλλιεργούν λαχανικά με τα γούστα τους, ακριβώς έξω, σε ειδικά δοχεία. Αλλάζοντας το φως, την οξεοβασική ισορροπία, τη σύνθεση ορυκτών του νερού ή περιορίζοντας συγκεκριμένα την άρδευση, μπορούν να ελέγξουν τη γεύση των λαχανικών – ας πούμε, να κάνουν μια σαλάτα πιο γλυκιά. Σταδιακά, με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να δημιουργήσετε τα δικά σας επώνυμα λαχανικά. «Δεν θα υπάρχει πια «τα καλύτερα σταφύλια φυτρώνουν εδώ κι εκεί», λέει η Χάρπερ. – «Will be» τα καλύτερα σταφύλια καλλιεργούνται σε αυτό το αγρόκτημα στο Μπρούκλιν. Και το καλύτερο τσουρέκι προέρχεται από εκείνη τη φάρμα στο Μπρούκλιν. Αυτό είναι καταπληκτικό".
Η Google πρόκειται να εφαρμόσει τα ευρήματα του Χάρπερ και το σχέδιο της μικροφάρμας του στην καφετέρια των κεντρικών της γραφείων στο Mountain View για να ταΐσει τους υπαλλήλους φρέσκα, υγιεινά τρόφιμα. Επικοινώνησε επίσης μαζί του μια εταιρεία βαμβακιού ρωτώντας εάν ήταν δυνατή η καλλιέργεια βαμβακιού σε ένα τόσο καινοτόμο θερμοκήπιο (η Χάρπερ δεν είναι σίγουρος – ίσως είναι δυνατό). Το έργο της Harper, το OpenAgProject, έχει προσελκύσει αξιοσημείωτη προσοχή από ακαδημαϊκούς και δημόσιες εταιρείες στην Κίνα, την Ινδία, την Κεντρική Αμερική και τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα. Και ένας άλλος συνεργάτης πιο κοντά στο σπίτι, το Michigan State University, πρόκειται να μετατρέψει μια πρώην αποθήκη αυτοκινήτων 4600 τετραγωνικών ποδιών στα περίχωρα του Ντιτρόιτ σε αυτό που θα γίνει το μεγαλύτερο «κατακόρυφο εργοστάσιο λαχανικών» στον κόσμο. «Πού είναι το καλύτερο μέρος για να κατανοήσετε την αυτοματοποίηση, αν όχι στο Ντιτρόιτ; ρωτάει η Χάρπερ. – Και κάποιοι εξακολουθούν να ρωτούν, «τι είναι η νέα βιομηχανική επανάσταση»; Αυτή είναι αυτή!»
* Αεροπονία είναι η διαδικασία ανάπτυξης φυτών στον αέρα χωρίς τη χρήση εδάφους, κατά την οποία τα θρεπτικά συστατικά παραδίδονται στις ρίζες των φυτών με τη μορφή αερολύματος
** Aquaponics – υψηλής τεχνολογίαςένας λογικός τρόπος καλλιέργειας που συνδυάζει υδατοκαλλιέργεια – καλλιέργεια υδρόβιων ζώων και υδροπονία – καλλιέργεια φυτών χωρίς έδαφος.
***Η υδροπονία είναι ένας άχως τρόπος καλλιέργειας φυτών. Το φυτό έχει το ριζικό του σύστημα όχι στο έδαφος, αλλά σε ένα υγρό αέρα (νερό, καλά αεριζόμενο, στερεό, αλλά με ένταση υγρασίας και αέρα και μάλλον πορώδες) μέσο, καλά κορεσμένο με μέταλλα, λόγω ειδικών διαλυμάτων. Ένα τέτοιο περιβάλλον συμβάλλει στην καλή οξυγόνωση των ριζωμάτων του φυτού.