Вертикальные фермы: новый тренд сельского хозяйства — Rassada Club

Вертикальные фермы: новый тренд сельского хозяйства

Перед человечеством остро стоит проблема продовольственной безопасности. Согласно долгосрочным прогнозам развития мирового сельского хозяйства, в ближайшие 10 лет сохранится тенденция роста потребления продуктов. Учитывая растущее количество жителей планеты и изменение климатических условий, ученые ищут альтернативный путь производства сельхозпродукции.

Сельское хозяйство перебирается город. Инновационным решением по выращиванию растительных ресурсов стало создание вертикальных ферм.

Суть вертикальных ферм

Вертикальная ферма – новый вид индустрии, альтернатива традиционному сельскому хозяйству. По сути, она представляет собой большую теплицу, оборудованную по принципу многоярусного освоения пространства. Данное изобретение помогло аграриям выйти на более высокий уровень производства.

Сочетание в новом виде высокотехнологичных предприятий традиционного сельского хозяйства, промышленности и ИТ-технологий позволяет достичь высокого уровня производства, независимого от запасов природных ресурсов. Ферму можно обустроить в городе, в поле, на воде, под землей и даже в квартире.

Кто придумал вертикальные фермы

Идея перевести сельское хозяйство в городскую среду принадлежит профессору микробиологии Колумбийского университета Диксону Деспомье. Взяв за основу принцип обустройства частных садов на крыше Манхеттена, он разработал концепцию вертикального фермерства в центре мегаполиса с целью снижения затрат на грузоперевозки готовой продукции конечному потребителю.

Базовым вариантом вертикальных ферм стала трехъярусная теплица для выращивания зелени в системе гидро-, аква- и аэропоники по принципу контроля климата и подачи воды. При этом общие масштабы производства не ограничены: это может быть даже 50-этажный небоскреб.

Проекты вертикальных ферм

Идею Деспомье подхватили многие новаторы, предложив рынку несколько проектов новых сельхозпредприятий. Первоначально предполагалась постройка кольцевого небоскреба с ярусами для выращивания зелени, овощей и злаковых культур. Работать ферма должна была по принципу гидропоники без использования грунта. Преимущество этой идеи – использование чипов, которые передают сигналы о необходимости полива и подкормки каждого отдельного растения. Планируемая мощность такой фермы – обеспечение продуктами 50 тыс. человек.

Альтернативой идее Деспомье стал проект бельгийского архитектора Винсента Каллебо. Он предложил построить 700-метровый многофункциональный комплекс на 132 этажа. В нем должны были разместить теплицу, жилые помещения и офисы. Каллебо планировал максимально задействовать свободные площади, чтобы минимизировать затраты на уход за растениями и обеспечение их реализации. Жильцы должны были ухаживать за грядками с возможностью свободного доступа к свежим продуктам.

Ферма Винсента Каллебо

Архитектор из Чикаго Дэквон Парк предложил использовать имеющиеся городские постройки. Это должно решить сразу несколько проблем: экономии места в плотной застройке мегаполиса, отказ от традиционного сельского хозяйства и укрепление продовольственной безопасности. Дэквон Парк планировал дополнить уже имеющиеся небоскребы капсулами для выращивания овощей. В конечном итоге дома должны соединить тоннелями и получить трехмерный многофункциональный квартал.

Ферма Дэквона Парка

Канадский архитектор Скотт Румсис предложил построить ферму-небоскреб на 4 тыс. кв.м., которая по производительности будет равна традиционным сельхозугодьям площадью 2 га. Проект предполагал совмещение нескольких комплексов: в первом должны были расположиться грядки для овощей, секция для выращивания рыбы, птицы и разведения овец. Два других комплекса – жилые здания, совмещенные с торговыми точками органических продуктов, лабораторией и школой по изучению инновационного растениеводства.

Проект Скотта Румсиса

История развития вертикальных ферм

Рынок вертикальных ферм находится в стадии становления. Лидерами внедрения нового типа производства стали США и Япония. Постепенно на инновационные технологии переходит Европа, и даже в России уже зарегистрировано несколько новых стартапов на базе собственных разработок. Несмотря на многочисленные проекты в разных странах, первыми реализацией идеи вертикальных ферм занялись в Сингапуре и Южной Корее.

В 2010 году Джек Нг построил первое коммерческое сельхозпредприятие нового типа Sky Greens. Ферма представляла собой несколько девятиметровых алюминиевых башен, вокруг которых вращались 38-ярусные контейнеры. Такая технология за счет равномерного поступления к растениям солнечного света, воздуха и воды позволила в 10 раз повысить урожайность ресурсов. Два года Sky Greens работала в тестовом режиме, после чего стала крупнейшим поставщиком торговых точек страны.

Одним из лидеров гидропонических ферм считается Япония. В 2010-м правительство стало финансировать подобные проекты. Первая и на данный момент крупнейшая ферма в этой стране была построена на базе бывшего полупроводникового завода Sony Corporation. Ее основоположником стал физиолог и генеральный директор корпорации Mirai Co Сигехару Шимамура. Площадь фермы составила 25 тыс. кв.м. Всего здесь было оборудовано 18 стеллажей, которые поднимаются на 15 уровней и освещаются 17.5 тыс. светодиодных фонарей, излучающих свет на длинных волнах. Цикл производства идет круглосуточно, что в несколько раз ускоряет созревание зелени. В 2018 году в Японии стартовал еще один проект вертикальной фермы по выращиванию салата-латука.

В 2017 построили вертикальную ферму Badia Farm в Дубаи. Производство сосредоточено на выращивании листовых овощей. На данный момент объемы еще достаточно малы, чтобы обеспечивать данным видом продуктов страну. При этом тестовый режим работы предприятия показал, что инновационный процесс производства овощей на 90% снижает потребление воды, что чрезвычайно актуально для данного региона.

Крупнейшим владельцем вертикальных ферм в Европе является компания iFarm. Предприятия работают в Берлине, Лондоне, Париже и специализируются не только на выращивании трав и зелени, но и помидоров, грибов. Производство основано на аэропонике, что позволяет адаптировать уровень освещения, температуры и pH под каждое отдельное растение.

Среди лидеров нового направления индустрии – Unit84 (Великобритания), Farmed Here, GreenSensFarms и AeroFarms (США).

Вертикальные фермы в России

Разработкой вертикальных ферм в России занимается компания UrbaniEco. Она продает гидропонное оборудование, обслуживает автоматизированные вертикальные фермы по выращиванию пряной зелени. Специалисты компании занимаются разработкой городских ферм для заказчиков, а также реализуют собственный проект по выращиванию зелени для «ВкусВилл». Инвестором фермы в Новой Москве стал «ТилТех Капитал».

iFarm занимается строительством городских ферм в Новосибирске. Первый проект специализируется на выращивании салата, рукколы, базилика и клубники. Ежемесячный оборот предприятия – 3 тонны продукции. За основу взяты стандарты органического выращивания США. В 2019 начало строительство новой фермы, которая будет специализироваться на лечебных травах.

Компания «Агрорус» построила в Брянске «Салат Завод № 1» площадью 5 тыс. кв.м. За основу был взят принцип переоснащения уже имеющихся площадей. В планах «Агроруса» – развитие городских ферм на Дальнем Востоке и Камчатке. Также компания проектирует мини-фермы для ресторанов.

Преимущества контейнерных ферм

По сравнению с традиционным сельским хозяйством вертикальные фермы экономят природные ресурсы. В основу работы положены принципы:

  • гидропоники – выращивание в искусственной среде без грунта;
  • аэропоники – выращивание в воздушной, облачной среде;
  • аквапоники – выращивание в водной среде.

Преимущества сити-ферм

  • Использование альтернативных источников энергии.
  • Экологичность и энергоэффективность за счет замкнутого цикла использования водных ресурсов и солнечных батарей.
  • Экономия площадей.
  • Отсутствие необходимости химической обработки растений.
  • Возможность выращивания растений круглый год без учета климатических особенностей региона.
  • Минимизация затрат на транспортировку продукции и сокращение рисков, связанных с порчей товара.

Перспективы развития контейнерных сити-ферм

Учитывая всемирную глобализацию и переход на минимизацию затрат в какой-либо сфере производства, в ближайшие десятилетия ниша сити-ферм будет заполняться. За пять первых лет существования контейнерного сельского хозяйства в эту отрасль вложились крупные инвесторы: банковский холдинг Wells Fargo, компания Walmart, телекоммуникационный холдинг SoftBank. По данным 2017 года в сфере крутилось 2.3 млрд долларов, по прогнозам аналитиков в 2023 эта сумма должна вырасти втрое.

В России этот бизнес стоит пока на пути становления. Даже iFarm, считающийся лидером в этой сфере на отечественном рынке, не вышел на уровень самоокупаемости. Руководство компании совершенствование сегмента сити-ферм видит в роботизации всего процесса производства и расширении спектра выпускаемой продукции.

На сегодняшний день оптимальными по рентабельности остаются различные салаты и зелень. Выход на более высокий уровень (томаты, огурцы) требует затрат, и конечному потребителю даже при сокращении логистических операций эта продукция пока менее интересна.

Основатели вертикального сельского хозяйства заняты больше усовершенствованием всей системы и разработкой ИТ-продукта. Производство овощей является сопутствующей деятельностью в рамках проведения эксперимента.

Спрос на фермы под ключ достаточно низок, так как не все торговые и ресторанные сети могут позволить себе собственное производство. Стоимость метра сити-фермы – от 65 тыс. рублей. Чтобы окупить затраты, необходимо приобрести производство объемом 1 тыс. кв.м.

По данным UrbaniEco, актуальными на сегодняшний день в нашей стране оказались мини-фермы. Только в 2018-2019 году оборудование для них купили 10 школ в разных городах России. Это решило проблему обеспечения учебных заведений свежими овощами.

В нашей стране расширение сети городских ферм может стать частью программы по эффективному использованию площадей. Владелец компании «Агрорус», включившись в новое направление, смог окупить имеющуюся у него недвижимость. За 4 года он не только получил прибыль, но и привлек 4 млн долларов инвестиций. Компания «РусЭко» в 2018 году купила простаивающую табачную фабрику в Москве, переоборудовав ее под производство овощей. Мощность фермы составляет 50 т зелени в месяц.

На государственном уровне в нашей стране сити-фермы не нашли поддержки, поэтому в ближайшем будущем этот сегмент не будет расширяться. Разработчики нацелены на продажу своего продукта за рубеж. Скачок развития прогнозируют только через 10 лет. Для этого должны произойти изменения в отношении потребителя к конечному продукту. О массовости в нынешней ситуации говорить не приходится. Сити-фермы в нашей стране занимают нишу премуим-сегмента.

Завтра сельхозбизнеса. Как ИТ-предприниматели внедряют вертикальные фермы

Вертикальные фермы — автоматизированные многоярусные теплицы — относительно новый тренд в сельском хозяйстве. Их открывают в городах всего мира, но среди предпринимателей здесь редко встретишь людей с сельскохозяйственным бэкграундом: создают такие фермы обычно айтишники, а покупают — девелоперы, рестораторы, ритейлеры.

Современные фермеры

Стартап Plenty строит глобальную сити-фермерскую сеть по всему миру. Как утверждают в компании, на фермах их производства можно вырастить в 350 раз больше продукции, чем на традиционной ферме аналогичной площади. При этом расход земли и воды будет значительно меньше. Концепция так впечатлила инвесторов, что в 2017 году проект привлёк 200 млн долларов — рекордную на тот момент сумму инвестицией в сельскохозяйственные технологии. Самая крупная ферма компании находится в Сан-Франциско и занимает площадь в 4700 м².

Рост инвестиций в вертикальные фермы в мире

Основатель и главный идеолог компании Мэтт Барнард до этого не занимался сельским хозяйством. Большую часть своей карьеры он проектировал сети для крупных телекоммуникационных компаний. И подобных примеров много. Создатель Big Green — Кимбал Маск, технологичный предприниматель, ресторатор и партнёр своего знаменитого брата в нескольких проектах.

В российском вертикальном фермерстве похожая ситуация. Основатель iFarm Максим Чижов раньше занимался медицинскими и игровыми VR-проектами. Его партнёр Александр Лысковский — из гейм-девелопмента (его компанию Alawar с сельским хозяйством связывает разве что популярная игра «Весёлая ферма»). Основатель UrbaniEco Татьяна Дубовская занималась PR- продвижением и управляла частным технопарком в Москве. Фаундеры сити-ферм Fibonacci Александр Курако и Вадим Денисов — из транспортной индустрии.

Вертикальное фермерство привлекает таких предпринимателей по нескольким причинам. Во-первых, технологичностью. Умные датчики анализируют состояние почвы и растений, специальный софт регулирует вентиляцию, температуру, освещение, полив. Искусственный интеллект оценивает риски и делает прогнозы по урожайности. Роботизированная ферма способна давать продукцию стандартного качества и с предсказуемым набором характеристик. Во-вторых, сити-фермерство можно внедрить во множество городских бизнесов: в промышленность, гостиничный и ресторанный бизнес, в торговые сети. При этом конструкции таких ферм и задействованное в нём оборудование могут кардинальным образом отличаться.

Именно поэтому среди вертикальных ферм есть своя сегментация. Часть компаний специализируется на разработке крупных промышленных ферм. Другие нацелены на производство небольших сити-ферм для ресторанов, ритейла, школ, гостиниц, торговых центров. Есть и ещё одна категория — маленькие домашние сити-фермы. Покупателями всего этого оборудования часто становятся люди, тоже не связанные ранее с сельским хозяйством.

«Среди своих клиентов мы выделяем четыре основные группы», — говорит Максим Чижов, CEO и соучредитель компании iFarm. К первым он относит предпринимателей, которые решили попробовать себя в сити-фермерстве и хотят построить свою собственную вертикальную ферму. Вторые — инвесторы, они ищут новые способы получения доходности выгоднее банковских депозитов. «За ними стоит идея этичного и ответственного бизнеса. Такие клиенты могут вкладываться в строительство вертикальных ферм по всему миру, не участвовать в управлении и поиске сбыта, но получать гарантированный доход», — рассказывает Чижов. Наконец, третьи — это компании, которые выращивают конечную продукцию для решения собственных задач (HoReCa, ритейл, производители продуктов питания, корпорации, научно-исследовательские институты). «И есть ещё предприниматели с уже действующими вертикальными фермами, им нужен только наш софт для внедрения», — заключает бизнесмен.

Экономика ботаники

Вертикальные фермы используют аэропонику, гидропонику и аквапонику или комбинированные способы выращивания. Грядки располагаются друг над другом на специальных стеллажах, на которые подаются питательные вещества, воздух и вода. Технология контролируемого микроклимата позволяет работать сити-ферме круглогодично и получать по несколько урожаев в год (а для некоторых видов продукции и по несколько раз в месяц). Одна из главных болевых точек сити-ферм — расходы на электроэнергию. Над каждой грядкой должно быть своё освещение. Однако стоимость светодиодных ламп в последние годы неуклонно снижается, так же как и их энергопотребление.

Стоит отметить, что далеко не все сельскохозяйственные культуры приспособлены для выращивания в вертикальных фермах. «В обычных теплицах растения высаживаются по малообъёмной технологии в заменителе грунта и далее растут как лианы. Например, огурцы и томаты, — объясняет Тамара Решетникова, генеральный директор компании „Технологии роста“. — Эти лианы достигают высоты в 6—8 метров. Поэтому теплицы выгодно делать высокими. В вертикальных фермах стоят стеллажи, и они этой высоты лишены. А вот зелень и микрозелень, различные салаты, клубника, лук отлично там растут, им не нужно большого расстояния между полками».

Перспективное направление для вертикальных ферм — производство нишевых продуктов, например пряных трав, микрозелени или салатов, полагает Алексей Шеметов, вице-президент по производству АПХ «ЭКО-культура». «Для такой продукции вопрос ценовой конкуренции будет стоять не так остро, как для томатов или других овощей, где уже проведена необходимая оптимизация процессов стандартного тепличного метода выращивания, — говорит он. — Овощам широкого спроса, выращенным в вертикальных фермах, будет сложно соперничать по цене с тепличными овощами из-за дороговизны электроэнергии и производства в целом».

Впрочем, сами разработчики вертикальных ферм стремятся к постоянному расширению этого ассортимента. «На гидропонике и аэропонике выгоднее выращивать культуры с быстрым циклом созревания: салаты и пряные травы. Но среди них также есть и культуры, которые растут долго, например мелколистный базилик, розмарин или тимьян, — рассказывает Максим Чижов. — Сейчас в ассортименте iFarm более 120 видов салатов и пряных трав, в ближайшее время добавятся микрозелень, клубника, помидоры черри и перцы. Помимо овощей и ягод на нашей технологии можно выращивать цветы. Наша цель — более 500 культур к 2026 году».

Невыгодные инновации

Рынок вертикальных ферм стремительно растёт. По данным Grand View Research, среднегодовой прирост мирового рынка вертикальных ферм с 2014 года составляет 21,3%, в 2025 году его объём приблизиться к отметке в 9,9 млрд долларов. В исследовании Research and Markets выделяют три главные причины этого роста: постоянно увеличивающаяся популярность продуктов без пестицидов, наличие большого количества пустующих промышленных помещений, которые можно приспособить под сити-фермы, и эффективность гидропонной системы.

Однако традиционные агропромышленные комплексы и представители органического сельского хозяйства не торопятся внедрять новый формат. И на то есть ряд объективных причин. В частности, сити-фермеры не имеют статуса сельхозпроизводителей, не могут рассчитывать на соответствующие субсидии и господдержку.

Есть и другие моменты, мешающие распространению новых технологий.

«На сегодняшний день мы не рассматриваем использование вертикальных ферм в нашем агрохолдинге. Главная сложность, на наш взгляд, это высокая энергозатратность подобного выращивания, так как на каждый уровень вертикальной фермы необходима собственная досветка», — рассказывает Алексей Шеметов. Кроме того, по его словам, рынок ощущает острую нехватку специалистов, способных поддерживать высокую производительность вертикальных ферм. «Возможно, через несколько лет подобных специалистов станет достаточно, чтобы закрыть потребности рынка. Тогда же, скорее всего, вертикальные теплицы из формата сити-ферм перейдут в масштабное производство», — говорит эксперт.

«Небольшие вертикальные фермы сейчас есть почти во всех крупных городах, но у них маленькая площадь, на товарный рынок они почти не влияют. Основными каналами продажи в таком бизнесе являются интернет-магазины здорового питания и рестораны», — говорит Тамара Решетникова.

В органическом сельском хозяйстве тоже нет возможности использовать вертикальные инновации. «Вопрос вертикальных ферм в органике очень сложный. Большинство сертификаторов не выдадут органические сертификаты таким фермам», — говорит Олег Мироненко, исполнительный директор Национального органического союза. Есть несколько стран, где вертикальные фермы включены в перечень, возможный для сертификации. Но подавляющее большинство европейских сертификационных компаний, по словам Мироненко, вертикальным фермерам отказывают, отмечая, что само размещение земли в их варианте не соответствует основам органического сельского хозяйства.

При этом, по словам Олега Мироненко, технологии вертикальных ферм могут быть на 90% похожими на органическое производство. А выращенная на них продукция по своим качествам и характеристикам может почти полностью соответствовать органической. Но из-за строгих требований к органике эти 10% разницы оказываются решающими.

объём мирового рынка вертикальных ферм в 2025 году, по данным Grand View Research

https://rassada.club/poleznye-sovety/vertikalnye-fermy/
https://sber.pro/publication/zavtra-selkhozbiznesa-kak-it-predprinimateli-vnedriaiut-vertikalnye-fermy

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X