Роботизированные вертикальный фермы - это одно из перспективных направлений в сельском хозяйстве, способ повысить эффективность капиталовложений и производительность труда в сельском хозяйстве.

Как правило, это многоэтажные теплицы или стеллажи, заставленные лотками с зеленью, освещаемые светодиодами. Создание искуственной, контролируемой среды позволяет сократить потребности в использовании пестицидов, расход воды и энергии. Ускоряется цикл выращивания кормов. В середине "десятых" годов вертикальная ферма может производить до 5 тонн биомассы в сутки, например, зеленых кормов для скота.

Вертикальная ферма может быть комплексным роботизированным устройством, либо в ней могут применяться специализированные роботы на отдельных участках.

Внешний вид

Пример латучной фабрики.

Примеры продуктов

Роботизированная система для выращивания зеленой биомассы - так называемая "вертикальная ферма". Роботизированная система с производительностью 1 тонна кормовых ростков в день. Стоимость системы - порядка $233 тысяч в январе 2017 года. За единицу времени эта вертикальная ферма-робот выращивает на 400% больше биомассы, чем человек. Среди других достоинств - ферма практически не нуждается в плодородных почвах, а также потребляет меньше воды по-сравнению с обычными сельскохозяйственными угодьями.

США, RoBotany

Компания была основана в июне 2016 года и заручилась поддержкой оклендского акселератора стартапов. Первая версия фермы была развернута на площади порядка 50 квадратных метров и вырабатывала 0,45 кг микролистной зелени или трав в день. Февраль 2017 года ознаменовался экспансией - команда предпринимателей взяла в лизинг складские помещения общей площадью свыше 3,7 тысяч квадратных метров. Вторая версия фермы разместилась в углу завода, заняв 185 квадратных метров. Её дневная выдача составляет около 18 кг массы. Третья версия находится на стадии разработки - она займет 1858 квадратных метров и сможет производить свыше 900 кг биомассы в день.

Ферма строится с 2016 года, планируется запуск летом 2017 года. Ферма сможет производить до 30 тысяч головок латука в сутки, что соответствует объему выпуска в 10 млн головок в год. При этом будет использоваться почти полностью автоматизированная технология выращивания. Spread на своей мегафабрике планирует использовать различных роботов. Сооружаемая фабрика относится к типу "вертикальная ферма", предусмотрено использование только искуственного светодиодного освещения. Площадь фабрики - 4800 кв.м. Как ожидается, роботизация фабрики позволит на 50% уменьшить использование ручного труда.

Новости

2017.12.08 . Аналогичные сооружения могут быть построены в ближайшие годы и в других странах.

2017.08.14 . #вертикальныефермы #RoBotany.

2017.05.09 . #НьюДжерси #Aerofarm На вертикальной ферме в Нью Джерси, США, выращивают капусту, рукколу, шпинат и ромен (кос салат). Технология обеспечивает эффективность в 130 раз выше, чем на “полевых” фермах, при этом требуется на 95% меньше воды и исключает использование пестицидов. Урожай снимается 24 раза в год, время года, погодные условия и географическое расположение фермы значения не имеют.

Необычная ферма. В ней выращивают продукты на шестиметровых башнях со светодиодной подсветкой, которые находятся внутри бывшего склада в Южном Сан-Франциско. И самое главное - растениям тут не нужна обработка пестицидами и солнечный свет.

Эта вертикальная ферма может полностью изменить пищевую промышленность

Вероника Елкина

Такая техника выращивания овощей называется закрытым вертикальным фермерством. Овощи растут на подвесных модулях в закрытом помещении с климат-контролем. Потенциал такой технологии настолько высок, что она может в буквальном смысле за один день перевернуть всю сельскохозяйственную промышленность, ведь с ее помощью некоторые виды продуктов можно будет выращивать весь год.

Ферма Plenty появилась на свет в 2014 году. Ее создатели утверждают, что на ней можно вырастить в 350 раз больше овощей, чем на обычных фермах такого же размера, причем для этого потребуется гораздо меньше земли и воды. Глава Plenty Мэтт Барнард сказал, что компания собирается изменить то, как люди выращивают продукты питания, и продавать их по гораздо меньшим ценам.

Такая амбициозная цель впечатлила инвесторов, и они вложили в стартап $200 миллионов. На эти деньги Plenty собирается построить еще больше вертикальных ферм по всему миру.

«Создав глобальную фермерскую сеть, мы сможем доставлять продукты покупателям уже через несколько часов после сбора урожая», - прокомментировал Барнард.

Эксперты считают, что такое финансирование положительно скажется на всей индустрии закрытого фермерства - венчурные фонды захотят инвестировать в другие компании, которые строят вертикальные фермы, а сельское хозяйство обретет большую популярность в городах»

«Многие города поймут, что городские фермы - это нормальное явление, - считает Диксон Деспомьер, профессор микробиологии в Колумбийском университете. - Останутся лишь маркетинговые вопросы. Покупатели должны будут узнать, что вертикальные фермы могут круглосуточно производить зелень, овощи и ягоды».

«Овощи, выращиваемые на закрытых фермах, сейчас обладают отличным вкусом, - заметил Кимбал Маск, сооснователь сети ресторанов The Kitchen и инкубатора вертикальных ферм Kimbal Square Roots. - Фермы находятся в городах, а значит покупатель может легко познакомиться с их владельцами. Так у клиента появится доверие к фермеру, и в следующий раз он купит овощи именно у него. Настало прекрасное время для любителей натуральной пищи».

Вертикальные фермы привлекают внимание венчурных инвесторов уже не первый год. Например, компания AeroFarms , которая появилась в 2004 году, выращивает овощи на девяти складах в Нью-Джерси (площадь самого крупного из них составляет 6410 квадратных метров). На данный момент проект привлек $95,8 миллионов инвестиций. Еще один стартап под названием Bowery запустился в начале 2017 года и получил от инвесторов $20 миллионов. Но пока больше всего денег собрал проект Plenty.

Были и неудачные случаи. Компания Alphabet пыталась создать автоматическую систему вертикальных ферм в своей секретной лаборатории, но в 2016 году закрыла проект, поскольку не смогла вырастить с ее помощью основные сельскохозяйственные культуры (зерно и рис). В 2012 году в Ванкувере появилась похожая компания VertiCrop, но через три года объявила о своем банкротстве.

Большинство стартапов, занимающихся вертикальным фермерством, выращивает овощи, которые приносят больше урожая при меньшей стоимости производства. Однако промышленные вертикальные фермы вроде AeroFarms и Bowery продают свои продукты примерно за ту же цену, что и обычные производители (а в некоторых случаях даже дороже).

В отличие от них Plenty надеется продавать овощи дешевле обычных неорганических ферм. Пока что одна из главных проблем компании - стоимость электроэнергии, необходимой для светодиодных ламп.

Эта запатентованная Urban Produce «система вертикального выращивания с высокой плотностью размещения» снижает расходы топлива и другие издержки на транспортировку продукции, использует на 80% меньше удобрений по сравнению с традиционными способами выращивания и может сама получать воду для растений из влажного воздуха, рассказывает президент и генеральный директор компании Эдвин Хортон. «Конечная цель - стать полностью независимыми от энергосетей», – добавляет он.

AeroFarms построила вертикальную ферму площадью около 6500 кв. м в здании бывшего сталелитейного завода в Нью-Джерси. Там компания выращивает рукколу и другую листовую зелень методом аэропоники. Высота стеллажей достигает 11 м. AeroFarms получила более $50 млн от инвесторов, среди которых Prudential и Goldman Sachs. Компания поставляет свою продукцию в магазины нескольких штатов и рассчитывает, что ее система появится и в других городах по всему миру, говорит ее генеральный директор Дэвид Розенберг.

Такие фермы не могут полностью удовлетворить потребности городов в продовольствии, говорит Генри Гордон-Смит, управляющий директор Blue Planet Consulting Services, специализирующейся на разработке и управлении городскими сельскохозяйственными проектами. На вертикальных фермах выращивают в основном листовую зелень - такой продукт быстро оборачивается и обеспечивает денежный поток в бизнесе, постоянно требующем серьезных вложений. Выращивание других овощей и фруктов требует больше пространства и может не иметь экономического смысла, учитывая стоимость искусственного освещения, указывает Гордон-Смит. Вряд ли таким способом будут выращивать пшеницу, рис и другие подобные продукты - у них более длительный срок хранения, их проще складировать и доставлять издалека.

Запуск и работа городской фермы обходятся дорого. AeroFarms только предстоит стать прибыльной, Розенберг ждет, что это произойдет в ближайшие месяцы, после того как новая ферма позволит увеличить масштабы бизнеса. Urban Produce в этом году стала рентабельной, отчасти за счет акцента на особых продуктах, таких как микрозелень, говорит Хортон, основавший компанию в 2014 г. Компания FarmedHere, один из пионеров отрасли в США, в прошлом году закрыла свою ферму в окрестностях Чикаго и объединилась с другой компанией. По словам ее сооснователя Пола Хардеджа, успеху отчасти помешали регуляторные бюрократические барьеры, к тому же стоило размещать ферму подальше от центра города, чтобы сэкономить на аренде помещения.

Новые технологии улучшат экономику вертикальных ферм, надеется Гордон-Смит. Новые камеры, сенсоры и приложения для смартфонов помогают следить за ростом растений. Одна компания даже разрабатывает очки с функцией дополненной реальности, помогающие работникам ферм определить, какие растения готовы к сбору. «Будущее для вертикальных ферм выглядит блестящим, но если вы начинаете такой бизнес сегодня, будьте готовы к трудностям», – говорит Гордон-Смит.

Власти некоторых городов пытаются способствовать появлению городских ферм и облегчают регуляторные барьеры. Так, в мэрии Атланты в 2015 г. появилась должность директора по городскому сельскому хозяйству. Власти города предоставили кредит на развитие проекту BetterLife Growers: осенью в одном из районов Атланты появятся теплицы, где будут выращивать салаты и зелень в так называемых садах-башнях - толстых трубах, помещенных в большие баки. Питательной средой для растений станет субстрат на основе минеральной ваты. Компания рассчитывает, что ее проект создаст рабочие места для местных жителей, а первыми покупателями ее продукции станут местные школы и больницы.

Немецкая Agrilution разработала технологическое решение для выращивания зелени и овощей на любой кухне. В этом году она выпускает в продажу прибор, похожий на мини-холодильник. Он оборудован светодиодным освещением и автоматической системой полива, которой можно управлять со смартфона. Стартовая цена – 2000 евро, но компания рассчитывает, что в течение пяти лет производство и продажи станут действительно массовыми, что позволит снизить цену и сделать прибор доступным для большинства жителей развитых стран.

Австралийская Biofilta вывела на рынок свою модульную систему Foodwall, которую можно установить на балконе, крыше или заднем дворе. Для полива растений можно использовать дождевую воду, для удобрения – компост из пищевых отходов. Сооснователи компании разработали Foodwall, когда узнали, что, по прогнозам экспертов, к 2050 г. только 18% овощей и фруктов, потребляемых жителями Мельбурна, будет выращиваться в его окрестностях. «Мы были в шоке. А потом мы посмотрели на тенденции в других странах и поняли, что там происходит то же самое», – вспоминает генеральный директор Biofilta Марк Нойс.

Перевела Надежда Беличенко

Выращивание растений возможно без почвы методом гидропоники, при котором питание корням растений происходит с помощью растворённых в воде минеральных веществ. Корни растений, находящиеся в среде из глиняных шариков или кокосовых волокон не разрастаются так, как в почве в поисках воды и питательных веществ. Компактность гидропоники позволяет использовать её в домашних условиях, а тот факт, что растения не тратят энергию на обширную корневую систему, значительно ускоряет их рост и созревание плодов. Выращивание без почвы открывает широкие возможности для агрикультуры даже в городских условиях для самообеспечения продуктами питания.

Разведение вертикальных ферм на любых окнах независимо от количества солнечного света или уровня влажности вызывает по всему миру большой интерес городских фермеров, объединивших свои усилия для разработки системы вертикальных грядок, которые можно изготовить из переработанных материалов. Самый простой вариант заключается в использовании пластиковых бутылок вместо горшков, которые обеспечиваются по трубке водой с разведёнными в ней минеральными веществами. Циркулирующая благодаря насосу вода омывает корни, обеспечивая необходимыми питательными веществами все растения, включая пряные травы, салаты, бобовые, кабачки, томаты или клубнику. Оконная ферма требует минимального ухода: смена воды раз в неделю и прочистка рабочих компонентов раз в месяц. Опыление растений производится вручную с помощью кисточки, сбор урожая пряностей происходит ежедневно — травы подрезаются ножницами.

Использование полезной вертикальной площади окна позволяет самостоятельно без больших усилий выращивать свежие продукты питания, кроме того растения очищают воздух, производят кислород и украшают окно, особенно в период цветения. Американская компания Windowfarms производит готовые наборы для оконных ферм, на её сайте можно изучить схемы для самостоятельного проектирования фермы из собственных комплектующих.

26 марта 2017 в 20:43

Роботизированная вертикальная ферма выращивает растения на 400% эффективнее обычной фермы

Население Земли постоянно растет, соответственно, увеличивается потребность в продуктах питания. Об этом говорят уже много лет, причем некоторые ученые считают, что в скором времени планета не сможет прокормить всех людей. Другие специалисты утверждают, что никакой проблемы с едой для людей нет, нужно лишь разработать новые способы культивирования растений, чтобы получать больше биомассы в единицу времени. Причем растения нужны не только людям, но и животным, которых выращивает человек для своих нужд, особенно - для крупного рогатого скота.

Один из наиболее перспективных способов достижения желаемого - создание вертикальных ферм . Многоэтажные стеллажи или даже здания с растениями на каждом ярусе делают возможным получение зеленого продукта в больших количествах даже в черте города. Здесь на помощь приходят и высокие технологии. Например, сельскохозяйственная компания FodderWorks разработала полностью автономную систему, которая способна работать без участия людей, работая гораздо более эффективно, чем фермер-человек.

Во всяком случае, за единицу времени эта вертикальная ферма-робот выращивает на 400% больше биомассы, чем человек. Ее достоинство не только в скорости работы но и в том, что она практически не использует плодородные почвы, а также потребляет совсем немного воды по сравнению с обычными сельскохозяйственными угодьями.

«Такая система совместима с любыми злаковыми культурами. Но ее можно использовать и для культивирования любых других растений, которых могут употреблять в пищу как люди, так и животные», - говорят авторы идеи.

Процесс выращивания довольно простой. Семена размещаются в специальных ящиках, которые устанавливаются на полках. Здесь их начинают освещать и давать воду с питательными веществами. Через шесть дней семена прорастают, образуя плотные зеленые «маты». Эту биомассу вполне можно использовать в качестве корма для крупного рогатого скота. Причем не требуются ни удобрения, ни ядохимикаты. А стоимость биомассы при таком способе работы составляет около 15 центов за килограмм (6 центов за фунт). Большой плюс корма в том, что это не сухое сено, а полноценное растение, которое гораздо более полезно для животных, чем сено. Надо думать, что рогатым питомцам ферм сочная свежая зелень придется больше по вкусу, чем сухая трава. Хотя, откуда нам, людям, об этом знать.

Зеленый корм для скота такого типа - не новинка, он используется давно. Проблема в том, что обычно нужны работники для ухода за системой, поскольку речь идет о ручном труде. Если нанять много людей - себестоимость корма будет высокой. Если сотрудников фермы будет мало - то не получится выращивать необходимое для животных количество корма. Но если система будет автоматизированной, этих проблем удастся избежать. Вот, почему разработчики из FodderWorks решили создать свою систему.

Она может стать спасением для мелких фермеров, тех, кто не может позволить себе наемных работников для расширения масштабов своей работы и увеличения объемов производства продуктов питания. Как считают представители FodderWorks, теперь «наши партнеры могут себе позволить быть эффективными, самостоятельно ведя свой бизнес, что может стать стимулом для создания большего количества рабочих мест в сельскохозяйственной сфере».

Роботизированная ферма, о которой идёт речь, сама засыпает зерно в ящики, сама выставляет необходимый режим питания и освещения. Через шесть дней ферма-робот собирает получившийся продукт и пакует его. Человек нужен только для того, чтобы дать выращенный корм скоту. В принципе, автоматизировать можно и это, что с успехом используют многие сельскохозяйственные предприятия.

Стоимость одной робо-фермы, способной вырастить тонную растений в день, составляет $233 000. Система с производительностью 12 тонн растений в день составляет $996 000, то есть себестоимость тонны получается меньшей, чем у робо-фермы небольшого размера.

Автоматизация производства продуктов питания - не новость. Этой проблемой занимаются как частные компании, так и научные организации. Не так давно на Geektimes описывалась аквапоническая ферма Verticulture, которая дает возможность одновременного производства рыбы (тилапия) и растений (базилика). На сегодняшний момент ферма Verticulture представляет собой систему из баков с водой и стеллажей высотой до 3 метров. Тилапия живет в баках, а ящики с базиликом сообщаются при помощи труб с емкостями с рыбой. Между ними расположены емкости с бактериальной культурой, где идет переработка отходов жизнедеятельности рыб в нитратное удобрение. Корни растений получают питательные вещества, а вода очищается от солей, возвращаясь к рыбам уже очищенной.