Autor: Zhang Chaoqin. Zdroj: DIGITIMES

Očakáva sa, že rýchly nárast populácie a trend rozvoja urbanizácie budú stimulovať a podporovať rozvoj a rast vertikálneho poľnohospodárstva. Vertikálne farmy sa považujú za schopné vyriešiť niektoré problémy s výrobou potravín, ale odborníci sa domnievajú, že stále existujú určité výzvy, či môžu byť udržateľným riešením pre výrobu potravín.

Podľa správ denníka Food Navigator a denníka The Guardian, ako aj prieskumov Organizácie Spojených národov, svetová populácia vzrastie zo súčasných 7,3 miliardy ľudí na 8,5 miliardy ľudí v roku 2030 a na 9,7 miliardy ľudí v roku 2050. FAO odhaduje, že na uspokojenie a nakŕmenie populácie v roku 2050 sa produkcia potravín zvýši o 70 % v porovnaní s rokom 2007 a do roku 2050 sa musí celosvetová produkcia obilia zvýšiť z 2,1 miliardy ton na 3 miliardy ton. Spotreba mäsa sa musí zdvojnásobiť, teda na 470 miliónov ton.

Úprava a pridávanie väčšej pôdy na poľnohospodársku produkciu nemusí v niektorých krajinách nevyhnutne vyriešiť problém. Spojené kráľovstvo využíva 72 % svojej pôdy na poľnohospodársku produkciu, ale stále potrebuje dovážať potraviny. Spojené kráľovstvo sa tiež snaží používať iné metódy hospodárenia, ako napríklad využívanie protiletadlových tunelov, ktoré zostali z druhej svetovej vojny, na podobnú výsadbu v skleníkoch. Iniciátor Richard Ballard tiež plánuje v roku 2019 rozšíriť rozsah výsadby.

Na druhej strane, spotreba vody je tiež prekážkou pre produkciu potravín. Podľa štatistík OECD približne 70 % spotreby vody pripadá na farmy. Klimatická zmena tiež zhoršuje problémy s výrobou. Urbanizácia si tiež vyžaduje, aby systém výroby potravín uživil rýchlo rastúcu mestskú populáciu s menším počtom vidieckych pracovníkov, obmedzenou pôdou a obmedzenými vodnými zdrojmi. Tieto problémy sú hnacou silou rozvoja vertikálnych fariem.
Nízka miera využívania vertikálnych fariem prinesie príležitosti na presun poľnohospodárskej produkcie do mesta a zároveň ju možno priblížiť k mestským spotrebiteľom. Vzdialenosť medzi farmou a spotrebiteľom sa zníži, čím sa skráti celý dodávateľský reťazec, a mestskí spotrebitelia sa budú viac zaujímať o zdroje potravín a ľahší prístup k produkcii čerstvých živín. V minulosti nebol pre obyvateľov miest jednoduchý prístup k zdravým čerstvým potravinám. Vertikálne farmy sa dajú postaviť priamo v kuchyni alebo na vlastnej záhrade. Toto bude najdôležitejšie posolstvo, ktoré rozvoj vertikálnych fariem prináša.

Okrem toho bude mať prijatie modelu vertikálnej farmy široký vplyv na tradičný poľnohospodársky dodávateľský reťazec a výrazne sa zníži používanie tradičných poľnohospodárskych liečiv, ako sú syntetické hnojivá, pesticídy a herbicídy. Na druhej strane sa zvýši dopyt po systémoch HVAC a riadiacich systémoch, aby sa udržali čo najlepšie podmienky pre hospodárenie s klímou a riečnou vodou. Vertikálne poľnohospodárstvo vo všeobecnosti využíva špeciálne LED svetlá na simuláciu slnečného žiarenia a ďalšie zariadenia na nastavenie vnútornej alebo vonkajšej architektúry.

Výskum a vývoj vertikálnych fariem zahŕňa aj spomínanú „inteligentnú technológiu“ na monitorovanie environmentálnych podmienok a optimalizáciu využívania vody a minerálov. Dôležitú úlohu bude zohrávať aj technológia internetu vecí (IoT). Môže sa použiť na zaznamenávanie údajov o raste rastlín. Zber plodín bude možné sledovať a monitorovať počítačmi alebo mobilnými telefónmi na iných miestach.

Vertikálne farmy dokážu vyprodukovať viac potravín s menšími pôdnymi a vodnými zdrojmi a sú ďaleko od škodlivých chemických hnojív a pesticídov. Naukladané police v miestnosti však vyžadujú viac energie ako tradičné poľnohospodárstvo. Aj keď sú v miestnosti okná, umelé svetlo je zvyčajne potrebné z iných obmedzujúcich dôvodov. Klimatizačný systém síce môže poskytnúť najlepšie prostredie pre pestovanie, ale je tiež dosť energeticky náročný.

Podľa štatistík britského ministerstva poľnohospodárstva sa šalát pestuje v skleníku a odhaduje sa, že na meter štvorcový výsadbovej plochy je ročne potrebných približne 250 kWh (kilowatthodín) energie. Podľa relevantného spoločného výskumu nemeckého výskumného centra DLR vyžaduje vertikálna farma s rovnakou veľkosťou výsadbovej plochy ohromujúcu spotrebu energie 3 500 kWh ročne. Preto bude dôležitou témou pre budúci technologický rozvoj vertikálnych fariem, ako zlepšiť prijateľnú spotrebu energie.

Okrem toho majú vertikálne farmy problémy s financovaním investícií. Akonáhle sa venture kapitalisti stiahnu do rúk, komerčné podnikanie zanikne. Napríklad zoologická záhrada Paignton v Devone vo Veľkej Británii bola založená v roku 2009. Bola to jedna z prvých vertikálnych fariem, ktoré začínali pestovať listovú zeleninu, pričom systém VertiCrop sa používal na pestovanie listovej zeleniny. O päť rokov neskôr, kvôli nedostatočnému následnému financovaniu, sa systém tiež zapísal do histórie. Následnou spoločnosťou bola spoločnosť Valcent, ktorá sa neskôr stala Alterrus a začala v Kanade zavádzať metódu pestovania rastlín v strešných skleníkoch, čo nakoniec skončilo bankrotom.