智能增长解决方案
苏格兰的一家公司已经公布了它可以说是世界上最多的公司 技术先进的室内农场。 Intelligent Growth Solutions的垂直农场使用人工智能和专门设计的电力和通信技术。 该公司表示，与其他室内生长环境相比，这可将50％和劳动力成本降低80％，并且可以产生比传统温室高出200％的产量。
垂直农场 这样的目的是通过在气候控制的建筑物中堆积少量富含营养的水“水培”种植作物来最大限度地减少水的使用并最大限度地提高生产力。 但重要的是要认识到，由于需要人工照明和气候控制系统，室内垂直农业生产率的提高是以更高的能源消耗为代价的。
通过2050，全球粮食产量将需要增加 据估计 发达国家的70％和发展中国家的100％符合当前人口增长趋势（基于2005-2007的生产信息）。 但在已经将大部分土地用于耕种的国家，这说起来容易做起来难。
例如，英国使用 72％的陆地面积 农业实践，但进口 将近一半 它消耗的食物。 为了改善国内粮食安全并防止自然栖息地被新农田摧毁，英国等国家需要考虑新的粮食生产方法。
农场不需要田地。 安德鲁詹金斯, 作者提供
城市农业提供了一个独特的机会，可以在已经开发的土地上种植粮食，增加国内粮食产 自Dickson Despommier出版的2010书以来 垂直农场：在21st世纪喂养世界，垂直农业已成为城市农业的代名词。 虽然在Despommier的书中说明的农业摩天大楼尚未实现，但垂直种植食物的想法已经成为人们关注的焦点。 设计师 和 工程师 一样。
然而，与垂直农业相关的能源需求远远高于其他食品生产方法。 例如，在英国传统的加热温室中种植的莴苣需要 估计 每平方米种植面积一年能耗250kWh。 相比之下，在专门建造的垂直农场中种植的生菜需要 估计 3,500kWh每平方米种植面积一年。 值得注意的是，98％的这种能源使用是由于人工照明和气候控制。
在索尔福德，英国的屋顶农场。 安德鲁詹金斯, 作者提供
即使智能增长解决方案承诺减少，与大多数垂直农场相关的能源需求仍将非常高，这使得垂直农业处于灰色地带。 一方面，世界需要生产更多的粮食，另一方面，它需要减少能源使用和温室气体的产生。
城市替代品
但室内垂直农业并不是城市种植粮食的唯一途径。 从公共花园的高架床到屋顶，还有许多自然采光的方法 水培系统 在鱼的帮助下种植食物。 与垂直农业相比，这些方法都需要更少的能量，因为它们不需要人工照明。
自然采光的aquaponic农场。 安德鲁詹金斯, 作者提供
从上方观察城市时，很清楚地看到有多少平屋顶空置以及它们所代表的农业机会。 在英国曼彻斯特市，空置的平屋顶占据了一个地区 136公顷占该市内城区的三分之一。
Gotham Greens 在纽约和 鲁发农场 例如，在蒙特利尔，这两个商业农场都使用空置屋顶空间在自然采光的水培温室中种植食物。 鉴于此类项目的成功和可用屋顶空间的面积，似乎很奇怪，如此多的公司将跳过仍需要大量昂贵开发的食品生产方法，以及更多的运营能源。 虽然他们不能种植尽可能多的食物，但屋顶温室至少需要 70％少 每平方米种植面积的能源比人工照明的垂直农场。
Lufa农场屋顶温室。 Fadi Hage / Wikimedia Commons, 创用CC BY-SA
我自己设计和建造了一个屋顶水培养系统 英国索尔福德的前工业建筑令我感到惊讶的是，越来越多的公司没有考虑并最大限度地利用自然光照的城市环境带来的机遇。 如果不出意外，我相信我们应该在探索光线昏暗的建筑物之前探索自然光照环境的潜力，在这些建筑物中需要特殊技术，人工照明和空气处理单元来生产食物。
毫无疑问，垂直农场将在未来的城市农业和农业中发挥重要作用。 但在考虑任何食品生产方法时，我们需要了解这种做法的影响和能源使用情况，以确保它是对全球粮食需求的可持续和全面的反应。
垂直农业目前需要大量的能源，随着智能增长解决方案等公司的技术进步，这种能源有望随着时间的推移而减少。 但就目前而言，垂直农业的做法距离可持续的农业方法还有很长的路要走。
关于作者
Andrew Jenkins，自然与建筑环境学院研究员， 贝尔法斯特女王大学
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