Ми пройшли довгий шлях з першої аграрної революції
Ми пройшли довгий шлях з першої аграрної революції, яка відбулася близько 10,000 року до нашої ери, що позначило перехід від полювання та збору до осілого землеробства.
З часом були впроваджені зрошення, добрива та сівозміна для розвитку цієї галузі, яка була далі трансформована механізацією, що значно збільшила продуктивність. Потім пестициди, синтетичні добрива та селективне розведення допомогли аграрному світу встигати за зростаючим населенням.
Але населення зростає швидкими темпами, і забезпечення харчуванням зростаючої кількості людей з часом стає викликом. Не кажучи вже про те, що критичні ресурси стають дедалі рідшими. Сучасні аграрні практики також завдали шкоди планеті, що призвело до втрати орних земель.
Насправді, між 2015 і 2019 роками світ втратив щонайменше 100 мільйонів гектарів здорових і продуктивних земель щороку.
На цьому фоні стає важко виробляти достатньо їжі для підтримки глобального населення, одночасно зберігаючи екосистеми. Тут на допомогу приходить вертикальне землеробство.
Вертикальне землеробство: високотехнологічне рішення для найбільших викликів сучасного сільського господарства
Обіцяюча аграрна техніка, вертикальне землеробство, передбачає вирощування культур у вертикально розташованих шарах, а не використання землі в традиційному горизонтальному напрямку. Ці вертикальні шари культур інтегровані в структури, такі як контейнерні вантажівки, дахи та склади.
Це інноваційне рішення дозволяє більш ефективно використовувати простір, а також забезпечує виробництво протягом року, незалежно від місця розташування чи погоди. Крім того, вертикальне землеробство потенційно збільшує врожайність.
Сучасні вертикальні ферми використовують передові технології, такі як аеропоніка, аквапоніка або гідропоніка разом з LED-освітленням, датчиками, робототехнікою, автоматизацією, системами контролю клімату, моніторингом навколишнього середовища на основі штучного інтелекту та аналізом даних.
У рамках цього методу землеробства підтримується делікатний баланс води, штучного світла та температури для створення найоптимальніших умов для росту культур. В результаті вертикальне землеробство дозволяє фермерам виробляти більше їжі на тій самій або навіть меншій площі.
Хоча високотехнологічне, вертикальне землеробство не є зовсім новою концепцією. Вавилонські висячі сади, які існували близько 2500 років тому, є яскравим прикладом. Ці масивні сади були побудовані на підвищених терасах, що представляє собою вражаюче досягнення інженерії.
Потім, у 1600-х роках, ми спостерігали, як французькі та голландські фермери вдосконалювали способи вирощування фруктів, які зазвичай не підходили для їхніх кліматичних умов. Фрукти з теплішого клімату, такі як персики, вирощувалися в холодніших регіонах, розташовуючи їх біля кам’яних стін, які поглинали та зберігали тепло, створюючи свої мікрокліматичні умови.
Отже, хоча концепція вертикального землеробства існує вже століттями, сучасна технологічна ітерація нещодавно набула популярності як стійке рішення для міського виробництва їжі та зростаючого глобального населення. Ця модель, зрештою, забезпечує максимальний вихід при обмежених ресурсах та мінімальному впливі на навколишнє середовище.
Вертикальне землеробство не лише значно зменшує використання води та землі, але й забезпечує врожайність, що в кілька разів перевищує традиційне землеробство. Крім того, більшість населення світу живе в міських районах, що створює величезний попит на свіжу їжу, маючи при цьому менше землі для виробництва, і це сучасне землеробство пропонує ідеальне рішення для цього.
Вертикальне землеробство також може допомогти усунути сезонність, дозволяючи постійне та збільшене виробництво протягом року. Більше того, як культури, так і фермери не піддаються впливу диких тварин, екологічних небезпек або хвороб. Окрім покращення здоров’я людей, вертикальне землеробство може допомогти захистити землю та її якість.
Вертикальне землеробство: Найкращі стартапи які все ще процвітають
Враховуючи численні переваги вертикального землеробства в умовах виснаження орних земель, обмежених ресурсів прісної води, забруднення навколишнього середовища та екстремальних погодних умов, за останнє десятиліття з’явилося багато нових компаній, що займаються внутрішнім землеробством, які залучили значні інвестиції.
Однак останніми місяцями багато з цих компаній або закрилися, або збанкрутували через висихання фінансування. У 2024 році капітал, залучений цими компаніями, впав нижче 250 мільйонів доларів, у порівнянні з понад 2 мільярдами доларів у 76 угодах у 2021 році. Цього року він впав ще більше до всього п’яти угод на загальну суму 57 мільйонів доларів.
Яскравим прикладом цієї тенденції є стартап Plenty, що базується в Сан-Франциско, який відкрився у 2023 році, але подав заяву про банкрутство за главою 11 наприкінці 2024 року, посилаючись на зростання витрат на енергію. Це сталося незважаючи на залучення понад мільярда доларів від інвесторів, таких як Jeff Bezos та SoftBank, а також на укладення партнерства з Walmart. Його вартість, за повідомленнями, впала з 1.9 мільярда до менше 15 мільйонів доларів.
Хоча закрили свою каліфорнійську ферму, де вирощували листяні зелені, Plenty все ще продовжує виробництво полуниці на своїй вертикальній фермі у Вірджинії.
Ще одним прикладом є Bowery Farming, що базується в Нью-Йорку, яка також зупинила всі операції наприкінці 2024 року. Її вартість колись становила 2.3 мільярда доларів. Такі компанії, як AppHarvest, Kalera, Growing Underground та багато інших також подали на банкрутство.
Незважаючи на всі ці невдачі, у вертикальному землеробстві є й історії успіху. Отже, давайте розглянемо стартапи, які все ще процвітають.
1. Вертикальне землеробство: GrowUp Farms
Компанія GrowUp Farms, що базується у Великій Британії, була заснована у 2013 році, і тепер, через більше ніж десять років, вона все ще міцно тримається.
Компанія активно розширює свої операції. І коли її велика комерційна ферма буде повністю функціонувати, очікується, що вона вироблятиме 1.4 мільйона пакетів салату на тиждень.
Щоб виробляти салат, насіння висаджують у піддони на фермі, а потім відправляють у зони вирощування, де вони залишаються від 17 до 21 дня в ідеальних умовах.
Особлива увага тут приділяється поєднанню передових аграрних технологій з відновлювальними джерелами енергії. На їхній фермі Pepperness у Кенті GrowUp Farms отримує енергію від сусідньої біоенергетичної станції, створюючи стійку модель виробництва їжі. Крім того, вона співпрацює з Philips Horticulture для своїх енергоефективних рішень освітлення, які допомагають знизити витрати на енергію, забезпечуючи при цьому стабільну, високоякісну продукцію.
Системи освітлення Philips Horticulture LED відомі тим, що використовують на 85% менше енергії, ніж традиційні методи, підкреслюючи важливість стійкості в сучасних аграрних практиках.
Компанія постійно працює над оптимізацією своїх операцій і співпрацює з Salinity Solutions для своєї енергоефективної технології обробки води, яка відновлює до 98% чистої води.
Минулого року вона навіть співпрацювала з компанією Gardin, що займається програмним забезпеченням, робототехнікою та даними, щоб підвищити ефективність і якість культур за допомогою інноваційного оптичного сенсора, призначеного для отримання даних про фізіологію рослин у реальному часі без порушення процесу, а потім приймати обґрунтовані рішення для підвищення врожайності та більш стійкого ланцюга постачання їжі.
Ми виявили кореляції між даними Gardin і врожайністю, що стане безцінним інструментом для подальшої оптимізації наших виробничих систем і полегшення введення нових культур у наш портфель.
– GrowUp Farms CTO Tom Webster на той час
Ще одним фактором, що допомагає компанії отримувати прибуток, є стратегічні співпраці з великими супермаркетами Великої Британії, включаючи Tesco, Sainsbury’s, Ocado online, Co-op, Spar, Booths та Morrisons. Запровадивши свої брендові салати (Fresh Leaf Co. та Unbeleafable) у супермаркетах, GrowUp Farms змогла стабільно зростати.
Мета GrowUp – “змінити світ, вирощуючи краще”, і для цього вони вирощують найсвіжіші листя без пестицидів у фермах, захищених від погодних умов, на енергії з відновлювальних джерел, протягом усього року, з ідеальним балансом світла, поживних речовин і догляду прямо у Великій Британії. Вирощуючи локально, компанія може пропонувати свіжі продукти, зменшуючи відходи.
2. Вертикальне землеробство: Oishii
Ця компанія відома своїми преміум полуницями. Заснована у 2016 році, Oishii поєднала вертикальне землеробство з японськими садівничими техніками для вирощування своїх ягід, які успішно продаються в кількох магазинах Whole Foods Market у різних містах США. Окрім FreshDirect та Harris Teeter, клієнтами Oishii є ресторани з зірками Мішлен.
Наприкінці минулого року компанія закрила раунд фінансування серії B на 150 мільйонів доларів за участю фонду Resilience Reserve, орієнтованого на клімат, та Miyako Capital, а також існуючих інвесторів, таких як NTT, Mizuho Bank та Yaskawa Electric Corporation.
Ягоди Oishii також отримали офіційне підтвердження про те, що вони не є ГМО (генетично модифікованими організмами). Оскільки вони вирощуються в приміщенні, ці ягоди можуть процвітати в ідеально спроектованих умовах, тому їм не потрібні генетичні модифікації. Їхня лінія продуктів включає Omakase Berry, Koyo Berry та Nikko Berry.
Ці ягоди виробляються на найбільшій у світі внутрішній вертикальній фермі полуниці, яка називається Amatelas, де компанія використовує машини для моніторингу температури, вологості, світла, швидкості вітру та CO2, щоб відтворити ідеальні умови для росту, характерні для Японії. Її суворі аграрні практики забезпечують здоров’я рослин, усуваючи потребу у всіх пестицидах.
Названа на честь міфічної японської богині сонця, Oishii вирощує більше ягід, ніж будь-коли, на своїй розумній фермі площею понад 237,500 квадратних футів у Нью-Джерсі. Розташована поруч із сонячним полем, ферма використовує відновлювальну сонячну енергію для живлення своїх операцій і вирощування фруктів.
Об’єкт має лабораторію розмноження, де вчені вирощують здорові сіянці, які перетворюються на ферми для цвітіння та виробництва фруктів.
Крім того, нова ферма обладнана системою очищення води, яка дозволяє переробляти більшість води, що використовується у вирощуванні. Також на фермі впроваджено сучасну робототехніку для виявлення зрілості та збору екологічних даних, аналізуючи 60 мільярдів даних.
Щоб масштабувати свою роботизовану збірку полуниці, Oishii нещодавно придбала Tortuga AgTech. У рамках угоди вона отримала ключову інтелектуальну власність стартапу, активи та інженерну команду. Роботи Tortuga призначені для автоматизованого обрізання, збору, збору даних та обробки UV-C. Поєднуючи спеціалізоване обладнання Tortuga та програмне забезпечення робототехніки на основі штучного інтелекту, Oishii зменшить витрати на збір урожаю на 50% та масштабуватиме свою повністю автоматизовану систему.
Стартап також розширив свій асортимент до Ruby Tomato, який також продається в обраних магазинах Whole Foods. Рекламований як томат для перекусів, він завжди в сезоні та “будує на тому, що ми почали з нашими полуницями: ми маємо на меті переосмислити, як ми сприймаємо свіжі фрукти.”
3. Вертикальне землеробство: Stacked Farm
Ще одне успішне ім’я у сфері вертикального землеробства – Stacked Farm, яка швидко розширюється з великим комерційним виробництвом.
Заснована у 2016 році, Stacked Farm використовує автоматизовану систему землеробства “від початку до кінця”, робототехніку та контрольовані кліматичні умови для виробництва високоякісної продукції з високими врожаями за мінімальних ресурсів. Все почалося з повністю автоматизованої роботизованої вертикальної ферми на Золотому узбережжі, Австралія.
Будівництво ферми розпочалося у 2017 році як невелика дослідна установка, яка пізніше була розширена, щоб включати 20 рівнів вирощування, майстерню для складання, холодну кімнату та спеціальне крило для досліджень. Вона провела свій перший комерційний збір на початку минулого року. При повному виробництві об’єкт може забезпечити 450 тонн трав і листяних зелених щорічно.
У порівнянні з 45-80 днями середнього зростання культур традиційними методами, технологія Stacked Farm дозволяє повне зростання від 16 до 31 дня, залежно від типу культури.
На той час засновник і головний архітектор Daniel Tzvetkoff зазначив, що їхній економічно ефективний і стійкий підхід забезпечує на 47% більшу енергоефективність і вимагає лише близько 10% персоналу (для роботи та обслуговування потрібно всього шість співробітників) у порівнянні з конкурентами.
Цього року стартап розпочав будівництво своєї комерційної ферми площею 10,000 м² у районі аеропорту Мельбурна, яка буде повністю живитися відновлювальною енергією. Коли ця друга ферма відкриється в середині 2026 року, компанія має намір забезпечити людей свіжими продуктами протягом 24 годин після збору, що означає покращений термін зберігання та менше відходів.
Найбільша вертикальна ферма у світі, ця ферма має забезпечити приблизно в 10 разів більше, ніж об’єкт на Золотому узбережжі, сказав COO Sam Canavan в інтерв’ю. “Вирощуючи в закритій будівлі, ми можемо будувати вгору, а також вшир.”
Створюючи середовище, яке повністю захищене від ризиків зовнішнього середовища, будь то непередбачувана погода, сторонні об’єкти чи сезонність, компанія, підтримувана Tribeca, “може зафіксувати ціни”, вирощуючи культури “вдвічі швидше”. Це, за словами Canavan, можливо, “тому що ми можемо фактично грати в бога зі світлом.”
Щоб створити ідеальне середовище для вирощування, використовуються спеціально розроблені LED-лампи, які автоматично регулюються залежно від культури та стадії росту. Тим часом гідропонні системи постачають поживні речовини безпосередньо до коренів рослин, а складні датчики та системи контролю підтримують ідеальні рівні CO2, температури та вологості.
Крім зменшення вуглецевого сліду, використовуючи зелену енергію, система нульових відходів води Stacked Farm перероблятиме та повторно використовуватиме воду.
Ферма використовуватиме 25 одиниць власної робототехніки та мінімальне втручання людини, з лише 15 співробітниками. Її системи постійно збирають та аналізують дані для реальних коригувань, щоб оптимізувати умови росту.
4. Вертикальне землеробство: AeroFarms
Американська компанія AeroFarms подала на банкрутство у 2023 році, але успішно вийшла з реструктуризації того ж року.
AeroFarms отримала підтримку інституційних інвесторів, таких як Grosvenor Food & AgTech (GFA) та Doha Venture Capital, щоб зосередити свої операції на одному об’єкті, 140,000 квадратних футів виробничого об’єкта у Вірджинії, який відкрився у 2022 році.
Невідома сума залучення, скорочення персоналу та новий генеральний директор підтримали зусилля компанії з відновлення, зрештою ставши прибутковими, продаючи мікрозелені в Whole Foods, Amazon Fresh та Costco. AeroFarms наразі постачає близько 70% роздрібного ринку мікрозелені.
Хоча компанія вирощує різноманітні культури, включаючи капусту, кейл, бок чой та гострий гірчичний васабі, вона вирішила зосередитися на мікрозелені, які є більш поживними, ніж їхні зрілі аналоги.
Як гравець у сфері контрольованого середовища для сільського господарства (CEA), AeroFarms зосереджується на вирощуванні мікрозелені та перетворенні їх на “центральний інгредієнт”. Її маленькі мікрозелені збираються через 5.5 днів після висаджування, а термін зберігання може становити до 23 днів.
Для цих листяних зелених компанія використовує свою запатентовану технологію аеропоніки, яка обприскує коріння рослин, зменшуючи використання води до 90% і не вимагаючи жодних пестицидів.
Окрім переваг аеропоніки, повністю підключена внутрішня ферма обладнана точними контролями для досягнення повністю контрольованого середовища. Це включає автоматизовану систему постачання поживних речовин, вдосконалені спеціальні світлові масиви та спеціальний HVAC та дизайн будівлі.
LED-освітлення створює спеціальний алгоритм світла для кожної рослини, надаючи їм саме те, що їм потрібно, дозволяючи AeroFarms покращувати форму, розмір, колір, текстуру, смак та поживність своїх рослин з точністю. Тим часом автоматизована система працює 24/7, завантажуючи рослини в башти, де вони ростуть, моніторячи та збираючи культури, а потім упаковуючи продукти для магазинів.
У AeroFarms оптимізація продуктивності рослин починається з самого початку з біології рослин, яку вони використовують для відбору та проектування рослин для оптимального внутрішнього виробництва. Її контрольована платформа дозволяє прискорити селекцію та генетичний розвиток.
5. Vertical Harvest
Компанія Vertical Harvest, що базується у Вайомінгу, вирощує свіжу їжу з метою допомогти створити яскраву місцеву громаду. Її багатоповерхові теплиці розташовані в міських районах, які не лише виробляють місцеву їжу 365 днів на рік, але й надають робочі місця незахищеним верствам населення.
Vertical Harvest має два об’єкти. Теплиця площею 13,500 квадратних футів розташована в Джексон-Холі, Вайомінг. Вона наразі функціонує і стверджує, що використовує ділянку площею одну десяту акра для вирощування 100,000 фунтів продукції щорічно, що еквівалентно 10 акрам традиційного землеробства.
Її інший об’єкт, внутрішня ферма площею 52,000 квадратних футів, планується відкрити у Вестбруці, Мен, цього року. Оскільки Мен імпортує понад 95% своєї продукції, мета стартапу полягає не в заміні, а в доповненні традиційного сільського господарства через вертикальне землеробство та “створення стійкості в нашій продовольчій системі.”
Ця ферма має вирощувати 2.5 мільйона фунтів листового салату, мікрозелені та все, що між ними, щорічно.
Об’єкт має три поверхи виробничого простору з конвеєрами, що проходять через будівлю. Кожен ділянка листяних зелених має свій піддон, освітлений червоними та синіми LED-лампами, які “є найефективнішими для вирощування рослин.”
Вона співпрацює з Elevated Signals для цифровізації своїх операцій у вертикальному землеробстві. Завдяки хмарній платформі Elevated Signals Vertical Harvest автоматизувала збір даних про запаси та спростила процеси звітності.
Наразі Vertical Harvest перебуває в процесі встановлення сільськогосподарського обладнання в об’єкті, для якого вона закрила фінансування на суму 59.5 мільйона доларів минулого року. Фінансування очолив Madison One і підтримав Waterside Commercial Finance.
Вертикальне землеробство: Порівняння стартапів
Ось швидке порівняння п’яти стартапів, зазначених вище:
- Стартап: GrowUp Farms
- Країна: UK
- Основна культура(и): Листяні зелені
- Ключова інновація: Штучний інтелект + відновлення води
- Джерело енергії: Біоенергія
Вертикальне землеробство, Заключні думки: Чому вертикальне землеробство все ще має майбутнє
В цілому, вертикальне землеробство складає дуже малу частку від загального сільського господарства, але будучи обіцяючою та стійкою альтернативою традиційному землеробству, воно, ймовірно, процвітатиме з часом. З наукою на своєму боці, ці стартапи також будуть процвітати.
Можливість стежити за новинами у більш стислому форматі в Facebook або Telegram повернутися на головну сторінку