Kirjoittaja: Zhang Chaoqin. Lähde: DIGITIMES

Väestön nopean kasvun ja kaupungistumisen kehitystrendin odotetaan edistävän vertikaalisen maatalousteollisuuden kehitystä ja kasvua. Vertikaalisten tilojen katsotaan pystyvän ratkaisemaan joitakin ruoantuotannon ongelmia, mutta asiantuntijat uskovat, että haasteita on edelleen olemassa sen suhteen, voivatko ne olla kestävä ratkaisu ruoantuotantoon.

Food Navigatorin ja The Guardianin raporttien sekä Yhdistyneiden Kansakuntien tutkimusten mukaan maailman väkiluku kasvaa nykyisestä 7,3 miljardista ihmisestä 8,5 miljardiin ihmiseen vuonna 2030 ja 9,7 miljardiin ihmiseen vuonna 2050. FAO arvioi, että väestön tyydyttämiseksi ja ruokkimiseksi vuonna 2050 ruoantuotanto kasvaa 70 % vuoteen 2007 verrattuna, ja vuoteen 2050 mennessä maailmanlaajuisen viljantuotannon on kasvettava 2,1 miljardista tonnista 3 miljardiin tonniin. Lihan tuotanto on kaksinkertaistettava 470 miljoonaan tonniin.

Maatalouden tuotantoon tarkoitetun maan sopeuttaminen ja lisääminen ei välttämättä ratkaise ongelmaa joissakin maissa. Iso-Britannia on käyttänyt 72 % maastaan ​​maataloustuotantoon, mutta tarvitsee silti tuoda ruokaa. Iso-Britannia yrittää myös käyttää muita viljelymenetelmiä, kuten toisen maailmansodan ajalta jääneiden ilmatorjuntatunnelien käyttöä vastaaviin kasvihuoneistutuksiin. Aloitteentekijä Richard Ballard suunnittelee myös istutusalueen laajentamista vuonna 2019.

Toisaalta vedenkäyttö on myös este ruoantuotannolle. OECD:n tilastojen mukaan noin 70 % vedenkulutuksesta on maatiloja. Ilmastonmuutos myös pahentaa tuotanto-ongelmia. Kaupungistuminen edellyttää myös, että ruoantuotantojärjestelmä ruokkii nopeasti kasvavaa kaupunkiväestöä vähemmillä maaseudun työntekijöillä, rajallisella maalla ja rajallisilla vesivaroilla. Nämä ongelmat ajavat vertikaalisten tilojen kehitystä.
Vertikaalisten tilojen vähäinen käyttöaste tuo mahdollisuuksia maataloustuotannon pääsylle kaupunkeihin, ja se voi olla myös lähempänä kaupunkien kuluttajia. Etäisyys tilalta kuluttajalle lyhenee, mikä lyhentää koko toimitusketjua, ja kaupunkien kuluttajat ovat kiinnostuneempia ruoan lähteistä ja helpommasta pääsystä tuoreiden ravinteiden tuotantoon. Aiemmin kaupunkilaisten ei ollut helppo saada terveellistä tuoretta ruokaa. Vertikaalisia tiloja voidaan rakentaa suoraan keittiöön tai omalle takapihalle. Tämä on vertikaalisten tilojen kehityksen tärkein viesti.

Lisäksi vertikaalisen maatilamallin käyttöönotolla on laaja vaikutus perinteiseen maatalouden toimitusketjuun, ja perinteisten maatalouslääkkeiden, kuten synteettisten lannoitteiden, torjunta-aineiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden, käyttö vähenee merkittävästi. Toisaalta LVI-järjestelmien ja ohjausjärjestelmien kysyntä kasvaa parhaiden olosuhteiden ylläpitämiseksi ilmaston ja jokien vedenhallinnan kannalta. Vertikaalinen maatalous käyttää yleensä erityisiä LED-valoja auringonvalon simulointiin ja muita laitteita sisä- tai ulkoarkkitehtuurin luomiseen.

Vertikaalisten viljelylaitosten tutkimukseen ja kehitykseen kuuluu myös edellä mainittu ”älyteknologia” ympäristöolosuhteiden seurantaan ja veden ja mineraalien käytön optimointiin. Myös esineiden internet (IoT) -teknologialla on tärkeä rooli. Sitä voidaan käyttää kasvien kasvutietojen tallentamiseen. Sadonkorjuuta voidaan jäljittää ja valvoa tietokoneilla tai matkapuhelimilla muualla.

Vertikaaliset maatilat voivat tuottaa enemmän ruokaa vähemmillä maa- ja vesivaroilla, ja ne ovat kaukana haitallisista kemiallisista lannoitteista ja torjunta-aineista. Huoneen pinotut hyllyt vaativat kuitenkin enemmän energiaa kuin perinteinen maatalous. Vaikka huoneessa olisi ikkunoita, keinovaloa tarvitaan yleensä muista rajoittavista syistä. Ilmastointijärjestelmä voi tarjota parhaan kasvuympäristön, mutta se on myös melko energiaintensiivinen.

Ison-Britannian maatalousministeriön tilastojen mukaan salaattia kasvatetaan kasvihuoneessa, ja arviolta noin 250 kWh (kilowattituntia) energiaa tarvitaan vuosittain istutusalueen neliömetriä kohden. Saksalaisen DLR-tutkimuskeskuksen asiaa koskevan yhteistyötutkimuksen mukaan saman kokoisen istutusalueen omaavan vertikaaliviljelmän energiankulutus on hämmästyttävät 3 500 kWh vuodessa. Siksi hyväksyttävän energiankulutuksen parantaminen on tärkeä aihe vertikaaliviljelmien tulevassa teknologisessa kehityksessä.

Lisäksi vertikaalisilla viljelylaitoksilla on myös investointirahoitusongelmia. Kun riskipääomasijoittajat vetävät puolensa, kaupallinen liiketoiminta lakkaa. Esimerkiksi Paignton Zoo Devonissa, Isossa-Britanniassa, perustettiin vuonna 2009. Se oli yksi varhaisimmista vertikaalisten viljelylaitosten startup-yrityksistä. Se käytti VertiCrop-järjestelmää lehtivihannesten viljelyyn. Viisi vuotta myöhemmin, riittämättömän myöhemmän rahoituksen vuoksi, järjestelmä jäi myös historiaan. Seuraava yritys oli Valcent, josta myöhemmin tuli Alterrus, ja se alkoi vakiinnuttaa kattokasvihuoneiden istutusmenetelmää Kanadassa, mikä lopulta päättyi konkurssiin.