У масштабного внедрения вертикального земледелия есть главный барьер — высокие затраты за электроэнергию. Международная группа учёных предложила снизить их, настраивая систему освещения под потребности выращиваемых культур. Судя по результатам исследования, опубликованного в журнале Frontiers in Science, это может уменьшить расходы на электричество не менее чем на 12%.
Технология вертикального земледелия позволяет управлять условиями среды, в которой растут растения, и тем самым влиять на их развитие. Одним из важных факторов влияния является освещение, которое необходимо всем растениям для фотосинтеза. Световые волны разной длины по-разному влияют растения и на энергопотребление. Учёные разработали модель интеллектуального освещения, которая поддерживает способность растений к фотосинтезу стабильной в течение дня, одновременно снижая затраты на электроэнергию. Для этого интенсивность освещения изменяется в течение суток. Такая оптимизация уменьшает затраты на электричество на 12% без ущерба для развития растений.
Исследователи проверили свою гипотезу на шпинате. Оказалось, что изменения интенсивности освещения не оказали негативного влияния на его рост.
Учёные отмечают, что в зависимости от потребности выращиваемых культур можно оптимизировать ещё и температуру воздуха и содержание в нем углекислого газа. Потенциально это тоже поможет уменьшить затраты на электричество, но для этого потребуются вложения: фермерам понадобятся специальные приборы и датчики.
Ещё одно решение проблем с энергопотреблением — разработка специальных сортов для выращивания на вертикальных фермах. Селекционеры должны сосредоточиться на улучшении питательных и вкусовых качеств овощей и фруктов, а не сроках хранения. Однако чтобы проанализировать все факторы, влияющие на потребление электроэнергии на сити-фермах, необходимы дополнительные исследования.
