Ученые рассчитали энергозатраты вертикальных ферм

Во всем мире люди потребляют много пшеницы. Пшеница является одной из самых популярных сельскохозяйственных культур, на долю которой приходится около 20% всех калорий и протеинов в обычном рационе человека. Стремительный рост мирового населения означает, что человечеству нужны новые, более эффективные методы выращивания данной зерновой культуры.

Новое исследование, опубликованное в американском журнале «Труды Национальной академии наук» (Proceedings of the National Academy of Sciences), показало, что вертикальные фермы способны вырастить всю пшеницу, нужную человечеству. Тем не менее цена подобной эффективности может оказаться непомерно высокой. Так, авторы создали два тестовых стенда с оптимальными освещением, температурой и уровнем диоксида углерода. Выяснилось, что урожайность пшеницы в вертикальной ферме может достигать 1,940 тыс. тонн на 1 га. Для сравнения — средняя урожайность пшеницы в обычных фермах составляет всего 3,2 тонны на 1 га поля.

Тем не менее полномасштабное развертывание вертикальных ферм может столкнуться с рядом серьезных проблем. Во-первых, вертикальные фермы все еще весьма дорогостоящие. Они требуют огромные количества энергии, поскольку в отличие от традиционных ферм нуждаются в постоянном искусственном освещении. Помимо освещения энергия также нужна и для систем поддержания оптимальной температуры и качества воздуха. Несмотря на последние достижения в области солнечной энергетики, подобные системы все еще неконкурентоспособны на рынке.

Ученый Стэн Кокс (Stan Cox), являющийся одним из авторов работы, рассчитал, что выращивание всей пшеницы на вертикальных фермах потребует количество энергии, в 8 раз превышающее годовую выработку всей Америки. Даже если учесть последние достижения в области освещения, вертикальные фермы все еще будут требовать в 4 раза больших объемов электроэнергии, чем тех, что может произвести страна.

Еще одним спорным моментом является автоматизация ферм, которая хоть и снижает затраты, но также и лишает людей рабочих мест. Авторы исследования также указывают на необходимость решения и других проблем современного сельского хозяйства, в число которых входят снижение количества пищевых отходов, отход от ориентированности на мясное производство, диверсификация культур, улучшение качества почвы и т.д..

«При определенных обстоятельствах, и при условии того, что проблемы энергозатрат и рентабельности могут быть решены, вертикальное фермерство может стать привлекательным. Как бы то ни было, описанные здесь результаты могут составить лишь малую долю (которую еще предстоит рассчитать) мирового производства зерна, необходимого для обеспечения продовольственной безопасности в ближайшем будущем», — считают авторы работы.

Источник: Gizmodo