Nông trại thẳng đứng có phải là tương lai của nông nghiệp?

Tại một trang trại trong nhà được kiểm soát chặt chẽ ở khu công nghiệp Nam San Francisco, bốn cỗ máy mang tên John, Paul, George và Ringo cẩn thận chuyển cây con từ khay lên các kệ cao hơn 4m, sau đó những kệ này sẽ được treo thẳng đứng bên trong một phòng trồng trọt rộng tầm 450 mét vuông.

Bên trong không gian sạch sẽ do công ty trồng trọt trong nhà Plenty vận hành, không có đất, ánh sáng mặt trời hay máy kéo, mà là những hàng cây treo dọc, được chiếu sáng bằng đèn LED nhiều màu sắc, giám sát cẩn thận bằng camera, cảm biến và trí tuệ nhân tạo. Khi một kệ đã sẵn sàng để thu hoạch, những băng chuyền bắt đầu đi vào hoạt động.

Robot trồng cây trên các băng chuyền tại trang trại thẳng đứng trong nhà của Plenty ở Nam San Francisco, California.

Đây chính là thế giới canh tác thẳng đứng trong nhà, mô hình sẽ cách mạng hóa tương lai của ngành nông nghiệp, trong bối cảnh trái đất nóng lên và gặp nhiều vấn đề về khí hậu.

Với dân số thế giới dự kiến ​​sẽ đạt gần 10 tỉ người vào năm 2050, hầu hết sẽ sống ở các thành phố, các chuyên gia cho rằng điều này sẽ đòi hỏi mức sản xuất lương thực toàn cầu tăng thêm 70% so với hiện nay. Nhưng với nguồn cung đất nông nghiệp đang thiếu hụt do khủng hoảng khí hậu và đô thị hóa, rõ ràng hệ thống lương thực vẫn chưa sẵn sàng.

Hạt giống được trồng trong khay tại trang trại thẳng đứng.

Hút vốn, hút năng lượng

Nông nghiệp trong nhà đã huy động được hơn 1 tỉ USD vào năm 2021, vượt quá tổng số vốn tài trợ được tạo ra trong năm 2018 và 2019, ngành công nghiệp này dự kiến ​​sẽ tăng lên 9,7 tỉ trên toàn thế giới vào năm 2026.

Được thiết kế để tạo ra năng suất lớn hơn hàng trăm lần so với canh tác truyền thống ngoài trời, trang trại thẳng đứng tận dụng không gian như tòa nhà hoặc thùng vận chuyển, trong khi sử dụng ít hơn 70 đến 95% nước. Bằng phương pháp canh tác tương lai này, rau cũng có thể được thu hoạch và dùng trong ngày mà không cần vận chuyển xa dẫn đến mất chất dinh dưỡng.

Nhưng các nhà phê bình cho rằng chi phí năng lượng khổng lồ cần thiết để vận hành các trang trại và nhà kính thẳng đứng khiến hoạt động này kém thân thiện với môi trường và đặt câu hỏi làm thế nào nó có thể nuôi sống cả thế giới mà chỉ dựa vào calo từ các loại ngũ cốc như đậu nành, ngô và lúa mì.

Phòng trồng trọt tại trang trại thẳng đứng trong nhà (bên phải).

Mặc dù Plenty, Bowery và các trang trại thẳng đứng khác không công bố dữ liệu về lượng năng lượng mà họ sử dụng, nhưng Báo cáo điều tra dân số toàn cầu CEA năm 2021 cho thấy trồng trọt trong nhà kính sử dụng lượng năng lượng trung bình gấp 15-20 lần, còn các trang trại thẳng đứng đã sử dụng gấp 100 lần so với những người trồng rau diếp ngoài trời ở Arizona.

Bà Gail Taylor, Chủ nhiệm bộ môn khoa học thực vật tại Đại học California, lại có ý kiến trái chiều. Bà cho biết rằng trong khi hình thức canh tác thẳng đứng tiêu tốn nhiều năng lượng thì canh tác ngoài trời truyền thống cũng vậy.

Nông nghiệp chịu trách nhiệm cho khoảng 30% tổng lượng khí thải carbon dioxide, metan và các khí làm nóng trái đất khác trên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu cho biết việc cắt giảm lượng khí thải từ thực phẩm là rất quan trọng trong cuộc chiến làm chậm cuộc khủng hoảng khí hậu.

Mặc dù đã xuất hiện từ những năm 1970 và phát triển trong môi trường có kiểm soát, điều khiến việc canh tác theo chiều dọc trong nhà trở thành hiện thực trong những năm gần đây là giá đèn LED giảm đáng kể, giảm mạnh tới 94% từ năm 2008 đến năm 2015.

Vấn đề cốt lõi

Ngành công nghiệp này đang trông chờ vào năng lượng tái tạo, điều này sẽ làm giảm giá điện. Các trang trại như Plenty và Bowery chạy hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo, nhưng ông Kale Harbick, một kỹ sư nông nghiệp nghiên cứu tại USDA, người làm việc về tối ưu hóa nông nghiệp, cho biết điều quan trọng là phải hiểu quy mô của vấn đề.

Ông nói nếu đặt một trang trại thẳng đứng trong một tòa nhà chọc trời như Trung tâm Thương mại Thế giới để trồng rau diếp và muốn cung cấp năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời để vận hành, thì sẽ phải san ủi phần còn lại của hòn đảo Manhattan để có chỗ cho các tấm pin tạo ra đủ chỉ cấp điện cho đèn của tòa nhà đó.

Robot trồng cây trên băng chuyền.

Những người trong ngành cho biết các trang trại trong nhà đã đạt được những bước tiến lớn trong những năm gần đây và điều quan trọng cần nhớ là chúng ta chỉ mới bắt đầu hành trình canh tác theo chiều dọc.

Trong khi một số doanh nhân nông nghiệp công nghệ tin rằng họ có thể trồng hầu hết mọi thứ trong nhà, những người khác thừa nhận việc sản xuất các loại cây ngũ cốc như lúa mì hoặc ngô là không khả thi do tính kinh tế cơ bản.

Các nhà nghiên cứu đang thiết kế lại các loại cây để trồng trong các hệ thống mới này, vì vậy các loại quả hạch, nấm, cà tím, ớt và cây cacao có thể sẽ được trồng trong nhà trong tương lai gần.

Và trong khi một số nông dân và nhà khoa học chỉ trích dòng vốn đổ vào không gian canh tác thẳng đứng và nhà kính, cho rằng thực phẩm trồng trong nhà không thật sự tốt hơn cho con người hoặc môi trường, ông Taylor nói rằng: “Trang trại trong nhà sẽ không bao giờ thay thế nông nghiệp ngoài trời, giải pháp này sẽ chỉ nâng cao và làm cho hệ thống cung cấp thực phẩm tốt hơn cho thế giới.”

Có thể bạn quan tâm:

Đến khi nào giá cả ngừng tăng?

Nguồn The Guardian