Autor: Zhang Chaoqin. Źródło: DIGITIME

Oczekuje się, że szybki wzrost liczby ludności i tendencja rozwojowa urbanizacji będą zachęcać i promować rozwój i wzrost pionowego przemysłu rolnego. Uważa się, że gospodarstwa wertykalne są w stanie rozwiązać niektóre problemy związane z produkcją żywności, jednak eksperci uważają, czy może to być zrównoważone rozwiązanie w zakresie produkcji żywności, w rzeczywistości nadal istnieją wyzwania.

Według raportów Food Navigator i The Guardian oraz badań Organizacji Narodów Zjednoczonych, liczba ludności na świecie wzrośnie z obecnych 7,3 miliarda ludzi do 8,5 miliarda w 2030 r. i 9,7 miliarda w 2050 r. FAO szacuje, że aby zaspokoić potrzeby ludności i wyżywić ją w 2050 r., produkcja żywności wzrośnie o 70% w porównaniu z 2007 r., a do 2050 r. światowa produkcja zbóż musi wzrosnąć z 2,1 miliarda ton do 3 miliardów ton. Należy podwoić ilość mięsa, zwiększając ją do 470 mln ton.

Dostosowanie i dodanie większej ilości gruntów pod produkcję rolną niekoniecznie rozwiąże problem w niektórych krajach. Wielka Brytania wykorzystała 72% swoich gruntów do produkcji rolnej, ale nadal musi importować żywność. Wielka Brytania próbuje także stosować inne metody uprawy, na przykład tunele przeciwlotnicze pozostałe po II wojnie światowej do podobnych nasadzeń szklarniowych. Pomysłodawca Richard Ballard planuje także w 2019 roku poszerzenie asortymentu nasadzeń.

Z drugiej strony zużycie wody stanowi również przeszkodę w produkcji żywności. Według statystyk OECD około 70% zużycia wody przypada na gospodarstwa rolne. Zmiany klimatyczne również pogłębiają problemy produkcyjne. Urbanizacja wymaga również, aby system produkcji żywności wyżywił szybko rosnącą populację miejską przy mniejszej liczbie robotników wiejskich, ograniczonych gruntach i ograniczonych zasobach wody. Kwestie te napędzają rozwój gospodarstw wertykalnych.
Charakterystyka gospodarstw wertykalnych o niskim zużyciu energii stworzy możliwości wprowadzenia produkcji rolnej do miasta, a także może być bliżej konsumentów miejskich. Zmniejsza się odległość gospodarstwa od konsumenta, skracając cały łańcuch dostaw, a konsumenci w miastach będą bardziej zainteresowani źródłami żywności i łatwiejszym dostępem do produkcji świeżej żywności. W przeszłości mieszkańcy miast nie mieli łatwego dostępu do zdrowej, świeżej żywności. Farmy pionowe można budować bezpośrednio w kuchni lub na własnym podwórku. To będzie najważniejszy przekaz, jaki niesie ze sobą rozwój gospodarstw wertykalnych.

Ponadto przyjęcie modelu gospodarstwa wertykalnego będzie miało szeroki wpływ na tradycyjny rolniczy łańcuch dostaw, a stosowanie tradycyjnych leków rolniczych, takich jak nawozy syntetyczne, pestycydy i herbicydy, zostanie znacznie ograniczone. Z drugiej strony wzrośnie zapotrzebowanie na systemy HVAC i systemy sterowania, aby utrzymać najlepsze warunki dla klimatu i gospodarki wodnej. W rolnictwie pionowym zazwyczaj wykorzystuje się specjalne diody LED do symulacji światła słonecznego oraz inny sprzęt do ustawiania architektury wewnętrznej lub zewnętrznej.

Badania i rozwój gospodarstw wertykalnych obejmują także wspomnianą wcześniej „inteligentną technologię” monitorowania warunków środowiskowych i optymalizacji wykorzystania wody i minerałów. Ważną rolę odegra także technologia Internetu rzeczy (IoT). Można go używać do rejestrowania danych dotyczących wzrostu roślin. Zbiór plonów będzie identyfikowalny i monitorowany za pomocą komputerów lub telefonów komórkowych w innych miejscach.

Gospodarstwa wertykalne mogą produkować więcej żywności przy mniejszych zasobach ziemi i wody oraz są oddalone od szkodliwych nawozów chemicznych i pestycydów. Jednak ułożone w stos półki w pomieszczeniu wymagają więcej energii niż tradycyjne rolnictwo. Nawet jeśli w pomieszczeniu znajdują się okna, sztuczne oświetlenie jest zwykle wymagane z innych, ograniczających powodów. System kontroli klimatu może zapewnić najlepsze warunki do uprawy, ale jest również dość energochłonny.

Według statystyk brytyjskiego Departamentu Rolnictwa sałatę uprawia się w szklarni i szacuje się, że każdego roku potrzeba około 250 kWh (kilowatogodzin) energii na metr kwadratowy powierzchni sadzenia. Według odpowiednich wspólnych badań niemieckiego Centrum Badawczego DLR, gospodarstwo pionowe o tej samej wielkości powierzchni sadzenia wymaga zdumiewającego zużycia energii wynoszącego 3500 kWh rocznie. Dlatego też, jak poprawić akceptowalne zużycie energii, będzie ważnym tematem dla przyszłego rozwoju technologicznego gospodarstw pionowych.

Ponadto gospodarstwa wertykalne również mają problemy z finansowaniem inwestycji. Kiedy inwestorzy kapitału wysokiego ryzyka wyciągną ręce, działalność komercyjna ustanie. Na przykład Paignton Zoo w Devon w Wielkiej Brytanii zostało założone w 2009 roku. Był to jeden z najwcześniejszych startupów zajmujących się farmami pionowymi. Do uprawy warzyw liściastych wykorzystano system VertiCrop. Pięć lat później, z powodu braku kolejnych funduszy, system również przeszedł do historii. Następną firmą była Valcent, która później przekształciła się w Alterrus, i zaczęła opracowywać metodę sadzenia szklarni na dachach w Kanadzie, co ostatecznie zakończyło się bankructwem.