Future Perfect Zielona rewolucja w pionie

Scarlate kale
Scarlate kale | © Merav Maroody

Pamiętacie jak w filmie/książce Marsjanin Mark Watney postanowił „science the shit out of this“ i zasadzić ziemniaki na Marsie? Technologia jedzenia rozwija się w ostatnich latach w takim tempie, że wizje wzięte żywcem z filmów sci-fi, takie jak pionowa uprawa roślin, stają się rzeczywistością.

Może, zanim zejdziemy na Ziemię, zostańmy jeszcze na chwilę w kosmosie. W 2014 roku astronauci wyhodowali na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, w systemie, który NASA nazywa „Veggie“ („Warzywko“), pierwszą czerwoną sałatę rzymską. Wystarczyło trochę dwutlenku węgla, wody i parę lamp LED. „To jest mały gryz dla człowieka, ale wielki skok dla Warzywka“ – cieszyli się jedząc sałatkę 400 kilometrów od Ziemi. Choć na pierwszy rzut oka prosta, uprawa warzyw w kontrolowanych warunkach wydaje się mieć w sobie coś z magii. Bo z czego właściwie składa się taka roślina, wyhodowana bez gleby, słońca i z minimalną ilością wody? Otóż można powiedzieć, że materializuje się prawie z niczego. Poza wodą (około 90% rośliny) sałata powstaje z mikroelementów takich, jak potas i magnez i z węgla (około 5%) pobranego z powietrza i przetworzonego w procesie fotosyntezy w sacharozę i celulozę. Jeśli więc nasza kontrolowana hodowla daje tysiąc ton sałaty, około pięćdziesiąt ton… bierze się z powietrza.
 
Szalone, prawda? A jednak na całym świecie, jak – chciałoby się powiedzieć – sałaty po deszczu, wyrastają wertykalne farmy. To uprawy roślin we wnętrzu i w pionie, tak aby jak najlepiej wykorzystać przestrzeń. Termin „wertykalna farma“ został po raz pierwszy użyty, choć w innym znaczeniu, w książce Gilberta Ellisa Balleya z 1915 roku. Autor skupił się w niej na korzeniach roślin, które wertykalnie dosięgają zawartych w glebie składników odżywczych. Za ojca wertykalnych farm, jakie znamy dzisiaj, uważa się profesora Dicksona Despommiera z Uniwersytetu Columbia. W 2000 roku, gdy zauważył, że studenci nudzą się na jego zajęciach, spytał ich jak wyobrażają sobie świat w 2050 roku. Uczniowie skupili się na fakcie, że w tym czasie na Ziemi żyć będzie ponad 9 miliardów ludzi i stwierdzili, że chcieliby aby Nowy Jork był w stanie zapewnić wszystkim swoim mieszkańcom żywność uprawianą lokalnie… na dachach budynków. Po skomplikowanych i czasochłonnych wyliczeniach wyszło im, że gdyby zajęli każdy skrawek dostępnej powierzchni, mogliby wykarmić w ten sposób zaledwie 2% populacji miasta. W kolejnym roku Despommier zaczął zatem myśleć o uprawach, które pięły by się w pionie i przez 9 lat jego studenci robili kolejne wyliczenia i plany, bazując na tym co osiągnęła poprzednia grupa.

Infarming at Edeka Infarming at Edeka | © Merav Maroody Wertykalne farmy mają bardzo dużo zalet – uprawa jest absolutnie niezależna od warunków meteorologicznych, warzywa i owoce można więc uprawiać przez cały rok i mieć pewność, że raz wypracowana jakość będzie się utrzymywać. Do uprawy nie potrzeba używać pestycydów, więc do gleby nie spływa tona chemikaliów, a to co ląduje na naszym talerzu jest pełne wartości odżywczych i świeże, ponieważ w zamyśle farmy mają powstawać w przestrzeniach miejskich, tuż pod naszym nosem, droga od uprawy do widelca nie mogłaby być krótsza. Nie potrzeba plastikowych opakowań i nie produkuje się zanieczyszczeń podczas transportu z przeciwnej strony globu. Na dodatek zużycie wody w takiej plantacji jest minimalne w porównaniu z tradycyjnymi uprawami, a w przyszłości mogłyby one nawet rozwiązać problem wyjałowionej od nadmiernej eksploatacji gleby.
 
Wszystko w pionowych uprawach kontrolowane jest przez komputery, dzień i noc, od zasiania ziarenka do zebrania plonu. I tu, jak na razie, leży największa wada tego typu upraw – zużywają energię, wymagają wysoko wykwalifikowanego personelu i sporej inwestycji, najpierw w nieruchomość, w której farma będzie się znajdować, a potem w najnowsze technologie, które mogą ją kontrolować. Ale opłacalność tego biznesu już jest możliwa, a milionowe inwestycje w ten sektor zapewniają naukowcom świetne warunki, żeby eksperymentować z odnawialnymi źródłami energii i upraszczać cały proces.

Farming unit Farming unit | © Assaf Oren

Na całym świecie powstają farmy z różnymi pomysłami na uprawę i różnymi modelami biznesowymi. Jedną z największych jest ulokowana w opuszczonej hali w New Jersey AeroFarm. Na siedmiu tysiącach metrów kwadratowych rośnie tam 250 rodzajów zielonych warzyw liściastych, takich jak rukola, jarmuż czy szpinak, umieszczonych na specjalnych półkach o wysokości ponad 6 metrów. To uprawa aeroponiczna, co oznacza, że korzenie roślin znajdują się w powietrzu i skraplane są wodą z odpowiedną miksturą składników odżywczych (w ten sposób farma zużywa 95% mniej wody niż tradycyjna uprawa). Proces fotosyntezy zachodzi z kolei dzięki światłom LED, których intensywność, długość i spektrum dostosowane są do indywidualnych potrzeb każdego gatunku. Produkt końcowy – świeże warzywa – sprzedawany jest do lokalnych korporacji, restauracji, supermarketów czy szkół. Oczywiście całe przedsięwzięcie jest opłacalne dlatego, że dzięki pionowemu zagospodarowaniu przestrzeni, to hodowla na wielką skalę, a produkowane w niej warzywa zaliczają się raczej do tych droższych, w przeciwieństwie na przykład do zbóż czy ziemniaków. Z kolei Ouroboros Farm z Kalifornii używa systemu akwoponicznego, co oznacza, że korzenie roślin znajdują się w wodzie razem… z rybami, których odchody nawożą końcowy produkt. Choć rynek wertykalnych farm jest dość młody, innowacja wpisana jest w jego DNA – firma Plenty z San Francisco sadzi swoje rośliny nie na kondygnacjach, lecz pod kątem i tak też je naświetla – z boku a nie z góry. To rozwiązanie oszczędza energię, bo zamiast używać systemu pomp do rozprowadzania wody, działa tu po prostu grawitacja. Taka prawdziwie wertykalna farma jest też bardziej wydajna – podczas gdy AeroFrams twierdzi, że jest w stanie otrzymać 130 razy więcej warzyw z danej przestrzeni niż tradycyjna uprawa, Plenty chwali się, że otrzymuje ich 350 razy więcej. Na dodatek – ich specjalnością są rzadkie rodzaje zieleniny, jak jarmuż syberyjski czy mizuna – rodzaj japońskiej sałaty. To odmiany, które ciężko dostać w supermarkecie, ponieważ niezbyt dobrze znoszą transport.
 
Stany Zjednoczone i Azja to dwa największe rynki farm wertykalnych, ale również w Europie sporo dzieje się w tym temacie. NeoFrams to niemiecki startup, który ma w planach budować pionowe farmy wielkości lodówki, gotowe do zamontowania w każdej kuchni. Z kolei Infarm sprzedaje nie technologię czy warzywa, ale obsługę produkowanej przez siebie farmy. Jedna z nich zamontowana została w modnej restauracji w berlińskim Mitte – Good Bank – gdzie teraz można zjeść sałatkę z rosnących na miejscu produktów. Firma nawiązała też współpracę z siecią supermarketów Edeka i do końca tego roku warzywa z jej farmy będzie można kupić w dziesięciu sklepach w Berlinie. Spytałam Claire Gusko, managera do spraw rozwoju w Infarm, jakie możliwości daje używany przez nich system hydroponiczny, czyli taki w którym rośliny stoją w basenie wody: „Teoretycznie w systemie hydroponicznym można zasadzić wszystko, ale ponieważ zużywają one najmniej energii, większość wertykalnych farm skupia się na zielonych warzywach liściastych. W przyszłym roku mamy w planie wprowadzić do naszej oferty nowe odmiany warzyw. Farmy na całym świecie eksperymentują już z pomidorami i truskawkami, ale wszystko zależy od tego jak dobra jest technologia, której używamy i – ponieważ energia jest najdroższa w całym procesie – od tego jak dużo energii potrzebujemy, by wyhodować jednego pomidora. I dodaje – Nasze rośliny sprzedawane są z nienaruszonymi korzeniami, a więc w domu możesz wsadzić je do szklanki z wodą i one będą nadal żyć. W ten sposób masz pewność, że konsumujesz 100% witamin i wartości odżywczych zawartych w roślinie, co wciąż jest rzadkością w przypadku większości kupowanych przez nas warzyw.
 
Wertykalne farmy dotarły już także do Polski. Można kupić farmę hydroponiczną (www.green-farm.pl) i aeroponiczną (www.aerotower.pl) na własny użytek, choć trzeba na nie wydać od 500 PLN za mini farmę do 1800 PLN za wersję z lampami LED. Na większą skalę jedna z pierwszych upraw powstała w Krakowie. Urbanika Farms (www.urbanikafarms.com) założyła swoją doświadczalną farmę w pomieszczeniach Wydziału Biotechnologii i Ogrodnictwa Uniwersytetu Rolniczego i przy merytorycznym wsparciu krakowskich naukowców chce dostarczać świeże produkty do lokalnych marketów i restauracji. To też unikalna szansa dla studentów, aby poznać zupełnie nową technologię, która być może za 30 lat będzie karmiła mieszkańców Ziemi (i orbitujących wokół niej astronautów).