Украинский фермер: вырастить ягоды и овощи без почвы и солнца - это возможно и выгодно!

Максим Киричко. Фото: TEDxLasnamäe

"Если что-то делается в течение многих лет определенным образом, еще совсем не значит, что это единственный и правильный способ", - убежден украинский фермер и спикер TEDxLasnamäe Максим Киричко, который рассказал о вертикальном фермерстве и о том, для всех ли стран оно перспективно. 

(Rus.Postimees приводит печатную версию речи)

Результат – это всегда смесь таланта и среды, в которой протекает наша деятельность. И на среду мы часто смотрим, как на что-то постоянное, догматичное. Но что если пересмотреть среду? Пересмотреть базовые условия задачи. Если искать решение в стандартных, принятых границах, эффект будет консервативным. Нужно выйти за рамки области вопроса и попытаться найти ответ за ее пределами, в смежных, а иногда совсем далеких областях. В современном мире элементы переплетаются все глубже, решение задач требует все большего расширения своих компетенций и понимания взаимосвязей.

Вы согласны, что многие революционные открытия и решения были совершены именно благодаря тому, что кто-то ставил под сомнение стандартный уклад вещей?  

Приведу самый примитивный пример: двигатель автомобиля. Когда-то человек задумался, что всё время таскать вещи на своих плечах тяжело и глупо. Надо что-то менять. Так были изобретены колесо и повозка. Со временем в движение эти колеса начали приводить кони. И наконец появился двигатель, который сегодня выполняет функцию как колеса, так и коня. 

Возьмем примеры посвежее:

- охлаждение фреоном: до фреона продукты охлаждались в погребах. С появлением фреона изменилась сама механика процесса получения холода;

- iPhone: до устройства, предложенного компанией Apple, все были уверены в том, что на телефоне нужны клавиши. Оказалось, что и без них хорошо;

- Amazon: привычные «пойди в магазин, пообщайся с продавцом» для совершения покупки были упразднены компанией Амазон, что в результате и сделало ее одной из самых больших корпораций на сегодня. 

И таких примеров можно привести сотни. Очевидно одно: если что-то делается в течение многих лет определенным образом, еще совсем не значит, что это единственный и правильный способ.

Любая отрасль имеет свои базовые аксиомы и сельское хозяйство – не исключение. В агрономии есть три основных принципа: горизонтальная поверхность, солнце и почва.

Испокон веков люди использовали горизонтальные поверхности полей/угодий для того, чтоб выращивать продукты питания: сажали в почву растения, которые питались солнечной энергией для роста.

Горизонтальная поверхность, солнце и почва. Всегда было так. Менялись технологии выращивания, выводились новые сорта. Но это всегда была вертикальная поверхность, солнце и почва. 

Эти же аксиомы накладывают свои ограничения.

Смотрите также интервью Rus.Postimees с Максимом Киричко!

Горизонтальная поверхность. Сельскохозяйственная доходность с квадратного метра с трудом может конкурировать с этим показателем более городских индустрий. С разрастанием городов, увеличением их плотности и стоимости площадей, сельское хозяйство все дальше выносится за городские пределы. С увеличением расстояний увеличивается «время в пути», что негативно сказывается на свежести и качестве продуктов. Для скоропортящихся продуктов – это боль, ведь фреш - это не фреш, если половину своего жизненного цикла после среза он проводит в пути до тарелки.

Почва. Наряду с прочими факторами такими как уровень осадков, почва диктует, где и что человек сможет вырастить. Активное использование почв приводит к их постепенному истощению и загрязнению пестицидами. Низкий же уровень осадков может привести к высоким затратам на воду, что делает конечный продукт фермера неконкурентоспособным.

Солнце. Солнце непостоянно. Фермеры всегда планировали свои операции, отталкиваясь от возможностей солнца. В те периоды, когда солнца мало, агродеятельность, как правило, не велась. А когда не мог выращивать местный фермер, внутренний рынок наполнялся импортным дорогим продуктом. Конечный потребитель получал в разные времена года продукт разного качества и по разной цене. Стандартизация Генри Форда обходила сельское хозяйство стороной именно из-за солнца. Но как стандартизировать переменчивость природы? Ответ может лежать в замене компонентов, которые не поддаются власти человека, на более «управляемые» альтернативы

Мы воспринимаем аксиомы как данность. Но что если все эти аксиомы можно пересмотреть? Один из первых больших шагов в этом направлении был связан с космической отраслью. После того как человек начал осваивать просторы космоса, перед нами стал вопрос: как нам выращивать продукты питания в среде, отличной от земной? НАСА провело первые эксперименты по выращиванию растений под искусственным освещением.

Побочным продуктом любого источника света является тепло. Лампы того времени генерировали много тепла. Освещаемый объект должен был находиться достаточно далеко от источника света, чтоб не «задохнуться в Сахаре». А чем дальше объект находится от источника света, тем он менее освещен. Да и энергоэффективность ламп того времени оставляла желать лучшего.

Это был первый шаг к отказу от Солнца. Он был маленьким, но важным. Возможность  настоящей революции пришла с LED-диодами, которые дают фору своим прародителям и по нагреву и по энергоэффективности. То есть теперь, мы можем заменить солнце на LED-диоды, практических без побочных негативных явлений. Так рождается новое начальное условие для выращивания продуктов.

Следующая аксиома, которая должна быть разрушена – необходимость почвы. Вы, наверное, слышали о гидропонике. Это способ выращивания растений без почвы, корни погружаются в питательный раствор - воду, обогащенную микро- и макроэлементами. Тут, как и во многих областях науки, есть интересная история сопротивления изменениям. Уильям Фредерик Джерик – один из первых учёных, который занимался этой темой, был вынужден выращивать помидоры гидропонным способом у себя на заднем дворе, так как администрация Калифорнийского университета не очень верила, что это возможно. Итак, по факту мы можем выращивать растения и без почвы. А значит – где угодно. Продукты, выращенные без почвы, не требуют обработки от болезней и насекомых, обитающих в этой самой почве. А значит – выращивать органичнее.

Следующий шаг был сделан вовсе не в технической области, а в социально-гуманитарной. В тусовке социологов заговорили о неизбежности демографического кризиса в середине 21-го века: людей становится все больше, количество площадей под засевы не увеличивается, а существующие угодья истощаются. Как мы прокормим себя в будущем? И кто-то вполне логично предложил: если поля нельзя увеличить горизонтально, давайте сделаем их многоярусными. Раз уж вся наша инфраструктура трехмерна, мы не можем выращивать продукты двухмерно. В принципе, сама по себе эта идея не нова и не ломает наши представления о сельском хозяйстве. Многоуровневость используется уже давно, будь то урбанистика с ярусным расположением дорог, или то же сельское хозяйство с ярусными насестами для кур.

Магия начинается, если мы объединим три новых условия, которые мы получили, опровергнув три начальные аксиомы – солнце, почву и горизонтальность.

Результат такого объединения лежит на пересечении агро, ИТ и инженерной мысли. Мы называем это вертикальной фермой. Изначально идея существовала как концепт, достижение науки, но была коммерчески неэффективна из-за низкой энергоэффективности существующих на тот момент источников света. С появлением LED-освещения вся эта история смогла завернуться в бизнес-решение, где современные ИТ-технологии позволяют автоматизировать и роботизировать бизнес-процессы и сократить количество ручных операций до минимума.

Вертикальная ферма подразумевает этажность грядок: растения располагаются внутри многоярусных водных башен, оснащенных led-освещением. Эффективное использование воды вместо грунта позволяет использовать такие фермы даже в тех регионах мира, где грунты истощены или небогаты. 

Благодаря этажности можно производить гораздо больше продукта на меньших площадях. Доходность с метра квадратного трансформируется в доходность с метра кубического. Такая экономика уже позволяет агробизнесу конкурировать с городскими отраслями и располагать фермы максимально близко к конечному городскому потребителю, минимизируя «время в пути». Makes fresh fresher.

В городах есть огромное количество недоиспользованных площадей, которые отлично подойдут под городские фермы. 

Сверху, на крышах, есть доступ к отработанному жителями домов воздуху, обогащенному СО2, который очень важен для выращивания растений. Внизу, под землей - в подвалах, бункерах и станциях метро - круглый год стабильная температура. Условия таких подземных пространств значительно удешевляют управление климатом – зимой не нужно топить, а летом - охлаждать. Это позволяет выращивать круглый год с единой ценой и постоянным качеством. Если по-простому, то у вас круглый год будут свежие помидоры, и что важно, на вкус они тоже будут как помидоры.

Вертикальные фермы могут быть отличным решением в регионах с дорогой землей, водой или радикальной сезонностью.

В моем случае это сезонность. На Украине очень холодные зимы. Думаю, даже холоднее, чем у вас, в Эстонии. Зимой Украина импортирует большую часть овощей и фруктов из стран с менее суровым климатом. Мы же, построив вертикальные фермы, теперь имеем возможность круглый год получать свой местный продукт. Более свежий и по более низкой цене. Наши фермы мы строим под землей также по причине суровых зим. Тот холод, который заставляет всех замораживать свою деятельность на зиму, к нам под землю просто не доходит.

Зачем я вам рассказал всю эту историю? Часто мы пытаемся решить задачу, отталкиваясь от ее первоначальных условий. Мы пишем «дано», как учили в школе. Мы тратим все наши усилия на решение, мы ищем более эффективный или простой путь. Мы сокращаем, переносим, подставляем и т.д. Я думаю, что иногда полезно отвлечься и пересмотреть это «дано». Ведь если пересмотреть начальные условия, станет возможным получить совершенно другой, более качественный результат. Не бойтесь ставить под сомнения аксиомы вашей отрасли и искать новые условия задачи - иногда в самых неожиданных и далеких знаниях.

Rus.Postimees совместно с TEDxLasnamäe публикует видео-речи с конференции TEDxLasnamäe, которая прошла 6 апреля 2019 года.