【TED】室內垂直農場是農業(yè)的未來么？
如果你生活在地球上， 并且是每天需要食物 的 70 億人中的一員， 我需要你注意， 因為在接下來 30 年， 我們將必須應對 我們這個時代最重要 的全球挑戰(zhàn)。 我不是在說氣候變暖， 我在討論食物和農業(yè)。 2050 年，全球人口預計 將達到 98 億人， 68% 的人將生活在城市里面。 為了養(yǎng)活這么大規(guī)模的人口， 我們需要把現(xiàn)有的農業(yè)產出規(guī)模 增加 70%。 為了讓你們對這個數(shù)字有個概念， 這相當于在未來 35-40 年， 需要增加的食物將會超過 過去 1 萬年的總和。 簡單來講，我們的 全球人口不僅變得更多， 也變得更密集， 并且我們必須用 更有限的土地和資源 去種植更多的糧食。
當前農業(yè)面臨的挑戰(zhàn) 使我們當前應對 這些重大人口變化 的努力復雜化了。 從全球來看，我們生產的 食物有 1/3 被浪費了， 相當于 16 億噸的食物 在運往市場的途中爛掉， 或者躺在我們的冰箱里過期， 又或者被超市和餐飲 在每天打烊時 丟棄掉。 每年，多達 6 億的人 因為吃被污染的食物而患病， 凸顯了我們維持全球 食品安全的挑戰(zhàn)。 此外，大家不難想象， 農業(yè)產業(yè) 是最大的單一淡水消費領域， 占全球使用量的 70%。
聽到下面的消息 你可能會感到輕松一些： 農業(yè)產業(yè) 以及由大學，公司和 非營利組織發(fā)起的全球運動 正在推動全面的研究 和開發(fā)新的技術 來解決這些問題。 很多機構已經 致力于這個領域長達幾十年。 但最近有一個食物生產方面的創(chuàng)新 被部署在了北美的工業(yè)園區(qū)， 在亞洲的城市中心， 甚至是中東干旱的沙漠中， 那就是可控環(huán)境農業(yè)。
可控環(huán)境農業(yè)是 對不受天氣或者環(huán)境影響 的農業(yè)的花俏叫法， 與傳統(tǒng)的二維農場不同， 許多這樣的農場 在垂直的架子上 立體地種植糧食作物。 所以這種類型 的食物生產模式也叫做 室內垂直農場。
在過去 5 年半的時間里， 我一直涉足 室內垂直農場領域， 開發(fā)能讓這種類型的食物生產 更加高效和低成本的技術。 這張照片是在一個廢棄 的集裝箱外面拍的， 我們把它改造成了一個室內農場， 然后把它運到迪拜的中心 和高溫地區(qū)。
從商業(yè)角度講，室內垂直農場是 最近才出現(xiàn)的現(xiàn)象， 原因在于消費者 越來越關注食物安全 和他們食物的產地， 并且讓這一切成為可能的必要技術 也已經變得更容易獲取，更廉價； 另外，全球食物生產 的成本其實在增加， 使得這類食物生產更具競爭力。
所以如果你想要建造 室內垂直農場， 你將需要用人工替代品 取代傳統(tǒng)的農場元素， 從陽光開始。 在室內垂直農場， 自然光源由 LED 這樣 的人工光源代替。 雖然有許多不同類型 的 LED 被使用， 我們決定安裝在這里的 叫做“全光譜 LED”， 專門針對我們種植 的蔬菜進行了優(yōu)化。 同時，為了在給定空間中 最大化產出， 室內垂直農場也會 利用和安裝貨架系統(tǒng) 來立體種植蔬菜。 有些最大的設施 把它們的產品排布到 14-16 層樓高。
這些農場大多 是水培或氣培系統(tǒng)， 這意味著使用的不是土壤， 而是聚氨酯海綿， 可生物降解的 泥煤苔之類的替代材料， 甚至是無機材料， 如珍珠巖和粘土球團。 這些農場的另一個獨特之處是 它們使用的精準養(yǎng)分配方 在整個設施內不斷被循環(huán)和回收， 并直接輸送到蔬菜的根部 來促進植物的生長。 最后，這些農場使用 復雜的監(jiān)控和自動化系統(tǒng)， 顯著提高了產量， 效率和一致性， 這些工具也會給生產的食物帶來 更容易追蹤和更安全的額外好處。
這種方式培育糧食作物 的一些明顯的好處是， 你全年都可以生產蔬菜， 且品質一致， 你還可以預測產出。 其他一些主要好處 包括顯著的資源利用效率， 尤其是水。 以這種方式種植的每公斤蔬菜， 與傳統(tǒng)的耕作方法相比， 可以節(jié)省數(shù)百公升的水。 在省水的同時， 化肥的使用也有所下降。 一個產量最高的農場 每平方米種植的糧食比 傳統(tǒng)農場高 350 多倍。 耐候性 意味著完全控制 外來的污染和害蟲， 完全不需要使用化學殺蟲劑。 需要澄清的是， 這些農場可以生產大量的食物， 最大的一個工廠 每天可生產 3 萬顆蔬菜。
然而，跟任何新的 技術或創(chuàng)新一樣， 這項技術也存在一些不足。 你應該可以想象， 以這種方式種植食物 會消耗大量的能量。 此外，這些農場只能商業(yè)化 生產少量品種的蔬菜， 且整體的生產成本仍然相當高。
為了解決這些問題， 一些最大、最先進的農場 做了大規(guī)模的投資，從能源效率開始。 為了降低過高的能源消耗， 人們嘗試著開發(fā)更高效的 LED， 開發(fā)適合植物生長的激光器， 并且使用像這樣的光纖電纜 在白天將陽光直接 導入室內垂直農場 以減少對人工照明的需求。
同樣，為了降低因雇傭更加熟練， 更城市化和擁有更高技能的勞動力 所帶來的高成本， 機器自動化在大型設施中 得到了廣泛應用。 你永遠不可能實現(xiàn) 資源的真正高效利用。 將室內垂直農場建在 都市或都市周邊 可以幫助縮短農業(yè)供應鏈， 并維持蔬菜的營養(yǎng)含量。 此外，在很多國家 都存在食物沙漠地區(qū)， 那里的人沒法得到有營養(yǎng)的蔬菜， 隨著這個行業(yè)的成熟， 即便是最貧窮的社區(qū) 也能夠得到高質量， 高營養(yǎng)的蔬菜供應。
最后，也是我個人尤為興奮的一點， 室內垂直農場可以與城市景觀 進行無縫融合， 來幫助重新利用閑置、未充分利用 和未使用的城市基礎設施。 事實上，目前這樣的事 已經在發(fā)生了。 共享汽車服務減少了 數(shù)百萬輛汽車的出行， 并且顯著減少了對停車空間的需求。
這個我們在北京市中心安裝的農場 位于一個未被充分利用 的地下停車場， 用于為附近的酒店種植蔬菜。 未充分利用的基礎設施 不僅限于大型土木工程項目， 它們也可以包括較小的空間， 如空閑的餐廳角落。 這是一個我們直接安裝在 酒店入口隔墻的農場， 用來給廚師們現(xiàn)場提供 新鮮的香料和蔬菜。 老實說，如果你環(huán)顧四周， 你會發(fā)現(xiàn)到處都是未被 充分利用的空間—— 城區(qū)的地下，周圍和內部。 這是我們安裝在 空置的辦公室角落 來為附近咖啡館的員工 種植新鮮蔬菜的農場。
我有幸成為了農業(yè)產業(yè)中 這些超酷項目的一員， 協(xié)助提高新鮮營養(yǎng)農產品 的普及度和可負擔性， 希望很快能惠及任何地方的任何人。 這是我所做過的最快樂， 也是最謙卑和最具挑戰(zhàn)的事情。
現(xiàn)在我已經證明了 農業(yè)也可以非常性感， 但你們也會很驚訝， 甚至很震驚的發(fā)現(xiàn)， 我仍然很難去 充分闡明我是如何，以及 為什么決定在農業(yè)產業(yè)工作， 并將持續(xù)工作下去。 但在幾年前，我無意間找到了 一個相當獨特的答案。 我閱讀過一篇文章， 是關于你的名字， 尤其是你的姓氏， 如何對你的性格， 你的專業(yè)領域等一切事情 產生強大的影響。 這是我的日語姓氏： Oda. 這個詞在字面上的翻譯是 “小農場”。
