Sommario
Dobbiamo riconoscere che, a partire da ora, il consumo di energia di una fabbrica di impianti è relativamente elevato, poiché la stragrande maggioranza delle strutture e delle attrezzature è alimentata dall'elettricità.
Proprio a causa dell'elevato consumo di energia, c'è un sacco di dibattiti che circondano questa tecnologia.
Tuttavia, riteniamo che il vero valore delle fabbriche vegetali non possa essere determinato esclusivamente dal loro consumo di energia. Piuttosto, la loro importanza sta nella loro capacità di affrontare le difficoltà di coltivare le colture in condizioni meteorologiche e ambienti sfavorevoli.
È estremamente difficile coltivare colture all'esterno in regioni con temperature estreme o in aree con condizioni di terreno e geologia problematiche. È proprio a causa della tecnologia delle fabbriche vegetali che possiamo produrre colture in queste condizioni estreme.
Pertanto, le fabbriche vegetali valgono il tempo e gli sforzi per le giovani generazioni e gli agricoltori moderni di esplorare e ricercare. È un campo agricolo profondamente significativo.
In questo articolo, approfondiamo l'affascinante mondo di fabbriche di piante.
Significato di fabbrica vegetale
Prima di comprendere le fabbriche vegetali, è necessario chiarire le loro implicazioni ed estensioni per l'agricoltura delle strutture e l'agricoltura verticale.
L'agricoltura delle strutture è un tipico metodo di produzione agricola moderna.
Le persone svolgono una produzione agricola all'interno di queste strutture applicando in modo completo attrezzature ingegneristiche, tecnologia ambientale e tecniche biologiche, ad ambienti ottimali necessari per la crescita e lo sviluppo delle piante e degli animali.
Una forma tipica di agricoltura delle strutture è la serra di plastica, mentre la versione evoluta è l'agricoltura verticale. L'ultimo rappresentante dell'agricoltura verticale è la fabbrica di piante.
L'essenza di una fabbrica vegetale è quella di semplificare la produzione agricola. In condizioni completamente industrializzate, le colture vengono coltivate industrialmente, eliminando completamente le caratteristiche dell'agricoltura che si basano sul tempo.
Il modello di base di una fabbrica vegetale prevede il controllo automatico ad alta precisione delle condizioni ambientali per la crescita delle piante, come acqua, fertilizzanti, aria, luce e temperatura, attraverso computer, sistemi di rilevamento elettronico e strutture agricole, fornendo le condizioni di crescita più adatte per le piante.
Il metodo di semina in una fabbrica di piante idroponiche è quello di effettuare coltivazione multistrato attraverso rack di crescita impilati verticalmente. Ciò aumenta drasticamente l'utilizzo del terreno, eggendo così la questione di un terreno a seminativo insufficiente.
La catena industriale di una fabbrica di piante è composta principalmente da tre parti: produttori di componenti di tecnologia agricola a monte, imprese di fabbrica di piante a medio stretta e fornitori di soluzioni e vendite a valle del canale agricolo.
Come funzionano le fabbriche vegetali?
Le fabbriche vegetali, l'agricoltura verticale e la piantagione interna appartengono tutte alla fase avanzata dell'agricoltura delle strutture, che è agricoltura di strutture intelligenti. Può anche essere comunemente inteso come una serra di fabbrica di piante da interno più raffinata e più intelligente.
Vediamo come funzionano!
In primo luogo, l'ambiente in crescita è completamente controllato. Ciò significa impostare la giusta temperatura, umidità, intensità della luce e persino livelli di CO2 per garantire che le piante crescano nel miglior modo possibile.
Poiché tutto è all'interno, non devi preoccuparti del tempo o dei parassiti, il che può essere un vero problema con l'agricoltura tradizionale.
Sebbene ci siano diversi metodi di Cultivazione Soilless, un sistema standardizzato universale non è stato ancora stabilito.
Le fabbriche vegetali usano spesso idroponica o aeroponica. Invece del suolo, le piante penzolano le loro radici in acqua ricca di nutrienti (idroponica) o vengono spruzzate con una nebbia nutrizionale (aeroponica).
Questo metodo può utilizzare molto meno acqua rispetto all'agricoltura tradizionale.
L'illuminazione è la chiave. La luce del sole non è un'opzione all'interno, quindi vengono utilizzate le luci a LED. Queste luci sono progettate per emettere solo le lunghezze d'onda della luce di cui le piante hanno più bisogno per la fotosintesi, rendendole altamente efficienti.
Infine, l'automazione è una parte importante di queste fabbriche. Le macchine si prendono cura della semina, della raccolta e talvolta anche della confezione. Ciò può ridurre i costi del lavoro e aumentare l'efficienza.
Vantaggi della fabbrica di piante
In termini semplici, le fabbriche di piante hanno vantaggi speciali in termini di condizioni di coltivazione, compatibilità della natura e intelligenza.
Terra superata
Con la continua espansione delle città, la domanda di sviluppo di industrie ad alto valore aggiunto e il progresso dei movimenti di protezione ambientale, la tensione dell'uso del suolo agricolo è stata ulteriormente intensificata.
Uno dei principali potenziali delle fabbriche vegetali sta nel cambiare la scarsità di terra.
Attraverso la coltivazione verticale a più livelli, l'area unitaria produce una fabbrica di piante e l'utilizzo delle risorse terrestri e spaziali superano di gran lunga le tradizionali modalità di impianto.
Alcune fabbriche vegetali che adottano un modello di semina verticale possono raggiungere 10-14 strati e nella stessa area occupata, l'area effettiva effettiva può aumentare di 4,2 volte.
Con il progresso della tecnologia e il miglioramento delle capacità di regolamentazione dell'ambiente interno, c'è ancora un notevole margine di miglioramento in questa figura.
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L'uso diffuso di modalità di coltivazione Soilless come idroponica, substrato di spugna e aeroponica ha sostanzialmente liberati fabbriche vegetali dalla dipendenza dell'agricoltura tradizionale dal suolo.
Questa libertà consente una flessibilità quasi completa nella selezione del sito. Le fabbriche, gli edifici e i contenitori abbandonati possono essere convertiti in fabbriche vegetali.
Nelle regioni con una relativa scarsità di risorse idriche, come le terre sabbiose e saline-alcali in cui la produzione agricola tradizionale è estremamente difficile, il funzionamento delle fabbriche vegetali non è influenzata.
Breve riassunto
La libertà di selezione della posizione porta un modello di business alle fabbriche di piante che differiscono dall'agricoltura tradizionale. Cioè, per effettuare piantagioni su larga scala in periferia o anche all'interno della città, portando il luogo di produzione il più vicino possibile ai consumatori’ tavoli.
Ciò aiuta a ridurre la dipendenza dal trasporto a lunga distanza e dalla distribuzione a più livelli, abbassando i costi di stoccaggio e trasporto, fornendo al contempo prodotti agricoli più freschi.
L'ampia gamma di condizioni di posizione combinate con un alto utilizzo dello spazio rende anche le fabbriche vegetali le migliori, o persino l'unica scelta, negli scenari in cui lo spazio è scarso, come isole, regioni polari, stazioni spaziali e persino future stazioni di ricerca lunare.
Oltre la natura
Oltre a fare affidamento su terreni coltivabili, l'agricoltura tradizionale dipende anche da una serie di condizioni naturali come temperatura, stagione, precipitazione e luce solare.
La piantagione di serra può in qualche modo ridurre la dipendenza dall'ambiente esterno, raggiungendo la produzione fuori stagione e tutto l'anno. Ma la visione delle fabbriche vegetali è ancora più ambiziosa.
Una fabbrica di piante ideali non si basa affatto sulla luce naturale, ma utilizza invece fonti di luce artificiale per soddisfare le esigenze di crescita delle piante. L'industria attualmente utilizza principalmente le luci delle piante a LED.
L'efficienza delle luci di coltivazione a LED non sta semplicemente imitando la luce naturale, ma nella regolazione dell'intensità della luce, della qualità e del ciclo in base agli effetti biologici delle colture coltivate, quindi promuovere più efficacemente la crescita delle piante.
Supplementando le luci di coltivazione o utilizzando l'illuminazione delle piante a LED durante tutto il processo per irradiare le piante, la crescita delle piante può essere promossa, la resa può essere aumentata, la forma e il colore del prodotto possono essere migliorate e le malattie dei parassiti possono essere ridotte.
La precisione di controllo dell'ambiente interno in una fabbrica vegetale supera di gran lunga quella dell'agricoltura tradizionale, rendendo possibile la produzione tutto l'anno.
Tutti gli elementi di crescita interna sono mantenuti il più possibile ai sensi dei parametri di crescita ottimali delle colture in modo che le colture non siano più influenzate da stagioni, catastrofi naturali e clima.
Poiché raggiunge la quasi-isolazione dal mondo esterno, l'intrusione di parassiti e malattie è minimizzata il più possibile. L'ambiente in crescita all'interno della fabbrica è più pulito e la salute delle piante è migliore.
Breve riassunto
Riassumendo, le fabbriche vegetali mirano ad aumentare i loro rendimenti, hanno un maggiore controllo sui cicli di crescita, garantire una crescita più coerente e ottenere rese stabili e prevedibili.
I rapporti suggeriscono che i pomodori in una fabbrica di piante possono essere raccolti solo due mesi dopo la semina, rispetto al ciclo di crescita di cento giorni per i tradizionali pomodori in serra. Le verdure a foglia possono essere raccolte in soli 1/5 a 1/3 del tempo richiesto per la coltivazione all'aperto, senza necessità di periodi incolti.
Ad esempio, Aerofarms, propagandata come la più grande fattoria verticale del mondo, può raccogliere verdure ogni 16 giorni, con una resa totale annuale di circa 900.000 chilogrammi.
I risultati della ricerca sull'Accademia cinese delle scienze agricole hanno raggiunto con successo un raccolto di riso in circa 60 giorni in una fabbrica di piante. Ciò ha effettivamente dimezzato il tradizionale ciclo di crescita di circa 120 giorni per la coltivazione del riso in ambienti a campo aperto.
Industria verde
Sebbene l'agricoltura moderna coltiva molte piante diverse, sfortunatamente non dà la priorità alla protezione ambientale.
L'atto di coltivare la terra non produce intrinsecamente inquinanti naturali. Tuttavia, gli agricoltori dipendono spesso da grandi quantità di fertilizzanti e pesticidi durante la semina per garantire buoni raccolti.
L'uso eccessivo di fertilizzanti e pesticidi non è rispettoso dell'ambiente. Potrebbe portare al degrado del suolo, all'inquinamento delle acque sotterranee e ai residui non sicuri per il corpo umano.
Secondo i relativi rapporti delle Nazioni Unite, dal 13% al 21% delle emissioni globali di gas serra sono correlate al settore agricolo. Affrontare la crisi climatica richiede anche iniziative dall'agricoltura.
Fabbriche vegetali, che tendono a trovarsi vicino ai consumatori’ Le tabelle, possono abbreviare le distanze di trasporto, contribuendo così ad alleviare le emissioni di carbonio in una certa misura.
Allo stesso tempo, l'agricoltura comporta inevitabilmente un sacco di utilizzo dell'acqua.
Secondo l'Organizzazione per il cibo e l'agricoltura delle Nazioni Unite “Lo stato di cibo e agricoltura 2020” Rapporto, l'uso dell'acqua agricola rappresenta il 70% del consumo globale di risorse idriche.
Acqua
Grazie all'ambiente relativamente chiuso e altamente controllabile, le fabbriche vegetali possono raggiungere un livello molto elevato di riciclaggio delle risorse idriche.
La capacità produttiva del sistema verticale idroponico di Auxgrow è notevolmente migliorata e il suo consumo di acqua è solo circa il 5% di quello dei tradizionali metodi di coltivazione.
Il sistema di irrigazione intelligente scientificamente progettato può determinare il preciso bilancio idrico richiesto dal raccolto. Insieme al sistema di riciclaggio, può ridurre il consumo di acqua dal 90% al 97%.
Fertilizzante
L'esistenza di sistemi intelligenti rafforza anche il tasso di utilizzo delle soluzioni nutritive nelle fabbriche vegetali.
Il tasso di utilizzo del fertilizzante nelle fabbriche vegetali può raggiungere da 2 a 3 volte quella della coltivazione a campo aperto.
Sistemi come aeroponici e acqua integrata e fertilizzante possono garantire che i nutrienti vengano consegnati direttamente al sistema radicale. Anche i nutrienti che non sono assorbiti possono essere riciclati, riducendo così l'uso eccessivo di fertilizzanti.
Automazione
Le fabbriche di piante sono dotate di una pletora di strutture intelligenti, rendendo le operazioni robot altamente automatizzate un modello praticabile.
I robot automatizzati possono trasferire le piante e gestire la loro densità. Ciò può ridurre al minimo gli errori umani e affrontare la questione dell'intensità del lavoro nella produzione agricola.
Indubbiamente, l'implementazione di questa misura è una decisione saggia considerando il continuo aumento dei costi del lavoro e un indennizzo agricolo inadeguato.
Pesticidi
Colture come peperoncini, melanzane, pomodori, cetrioli e meloni hanno problemi di rotazione delle colture.
Sebbene molte fabbriche vegetali evitino questi problemi non facendo affidamento sul terreno naturale e coltivando colture di alto profitto che non sono influenzate dal ritaglio continuo, affrontano ancora le loro sfide uniche.
Tuttavia, la maggior parte delle fabbriche vegetali non ha questi problemi, non hanno bisogno di terreno naturale e le colture di alto profitto non devono preoccuparsi della riduzione della resa a causa del raccolto continuo intensivo.
Svantaggi della fabbrica vegetale
I vari benefici offerti dalle fabbriche vegetali stanno attirando l'attenzione e gli investimenti da diversi settori.
Tuttavia, simile a qualsiasi tecnologia emergente, le fabbriche vegetali affrontano varie sfide sulla strada da percorrere.
Queste sfide pongono domande significative per investitori e innovatori, offrendo un'area per l'esplorazione e il miglioramento. Qui, esaminiamo alcune delle sfide chiave che le fabbriche vegetali devono affrontare.
Costi elevati
Oltre ai requisiti di finanziamento sostanziali per le start-up, le operazioni quotidiane delle fabbriche vegetali possono essere piuttosto costose.
Le fabbriche vegetali sostituiscono le condizioni naturali con ambienti artificiali e il costo è molto maggiore di un consumo di energia rispetto all'agricoltura tradizionale.
Attualmente, non esiste uno schema di progettazione unificato per le fabbriche di piante e le strutture di diverse aziende variano. Tuttavia, l'energia è senza eccezione il componente di costo più significativo.
Fare clic per controllare quanta elettricità consuma la luce della pianta a LED, che sarà utile per l'implementazione del progetto di pianificazione iniziale.
Oltre a conoscere i requisiti della luce quotidiana del tuo raccolto target, Fare buone regolazioni dei tempi sarà buono per il tuo portafoglio!
Limitazioni del raccolto
Le fabbriche di piante non sono adatte per coltivare tutte le colture, come colture da campo come grano, riso, mais, cotone e soia. Per ora, la maggior parte delle fabbriche vegetali utilizza modalità di coltivazione idroponica, aeroponica e così solissa, che sono adatte solo a colture con sistemi di radici poco profonde.
Espandere la gamma di colture che possono essere coltivate economicamente in questi sistemi è una sfida significativa.
Bassa accettazione del mercato
Sebbene le fabbriche vegetali possano produrre colture di alta qualità, la loro accettazione nel mercato non è garantita.
Alcune persone sono scettiche sulle verdure idroponiche, principalmente perché mancano di comprensione o hanno idee sbagliate sul processo di crescita idroponica.
Se fattibile, organizzando seminari, colloqui o tour agricoli possono aiutare le persone a comprendere la scienza dietro l'idroponica e dissipare i malintesi.
Organizzare eventi di degustazione agli agricoltori’ I mercati, i negozi o gli eventi pubblici possono aiutare i consumatori ad avvicinarsi alle verdure idroponiche. Le attività educative possono aiutare a cambiare le percezioni dei consumatori delle piante di fabbrica verde.
Tuttavia, queste sfide presentano anche opportunità di innovazione e crescita. Rendere il settore uno spazio entusiasmante per investitori e imprenditori che affrontano la sfida.
Storie di successo di fabbriche vegetali
Caso di studio assolutamente di successo nel regno delle fabbriche vegetali forniscono preziose approfondimenti.
Queste storie di successo illustrano che nonostante le sfide, con tecnologie innovative e modelli di business, le fabbriche di piante possono davvero essere praticabili, sostenibili e redditizie.
Molti (USA). Molto utilizza la tecnologia all'avanguardia per coltivare una varietà di colture, tra cui verdure a foglia, nelle loro fattorie verticali. Il loro successo deriva dal loro impegno per il gusto, la consistenza e la sostenibilità.
Urban Crop Solutions (Belgio). Le loro soluzioni innovative per l'agricoltura verticale al coperto e l'impegno per la sostenibilità hanno attirato consumatori ecologici.
Campo verticale (Israele). Il loro impegno per far crescere in modo sostenibile una varietà di colture nelle fattorie verticali ha risuonato con i consumatori interessati a pratiche ecologiche.
Mirai (Giappone). L'attenzione di Mirai sulla coltivazione di prodotti senza pesticidi è un successo tra i consumatori che desiderano cibi puliti e sicuri.
Sky Greens (Singapore). Fornendo prodotti freschi in Singapore densamente popolata, hanno attinto alla domanda di cibi locali e freschi.
Futuro della fabbrica di piante
Le attuali fabbriche vegetali non sono altamente industrializzate e gli alti costi energetici associati alle fabbriche vegetali o all'agricoltura verticale sono davvero un grande ostacolo alla crescita e alla scalabilità.
Esistono due idee più comuni per affrontare il problema degli alti costi energetici.
Migliorare l'efficienza energetica
Migliorare l'efficienza di conversione dell'elettricità leggera è un focus attuale nelle fabbriche vegetali.
Scegliendo attrezzature efficienti dal punto di vista energetico ed efficaci e progettando precisi sistemi di controllo ambientale interno, si può sfruttare al meglio il consumo di energia.
Le luci delle piante a LED sono una scelta sotto questo concetto. Allo stesso modo, i miglioramenti nell'isolamento e nella tecnologia HVAC (riscaldamento, ventilazione e aria condizionata) possono ridurre l'energia necessaria per il controllo della temperatura e dell'umidità.
Integrazione di fonti di energia rinnovabile
Costruire le fabbriche di piante adiacenti alle centrali fotovoltaiche, vento e idroelettriche possono fornire accesso a energia più economica. Tuttavia, questo approccio ha i suoi limiti: le strutture di generazione di energia si trovano di solito a una certa distanza dai mercati dei consumatori.
Ciò può riportare al tradizionale modello di trasporto a lunga distanza, indebolendo potenzialmente la redditività economica delle fabbriche vegetali. Sebbene possa essere difficile per le fabbriche vegetali competere con l'agricoltura su larga scala, ciò non significa che non abbiano un appello a nessun paese o regione.
Concentrati sul miglioramento del vantaggio
Ad esempio, i paesi che producono petrolio nella penisola arabo hanno generalmente condizioni naturali dure, rendendo l'agricoltura all'aperto piuttosto impegnativa.
Tuttavia, questi paesi sono anche eccezionalmente ricchi, con prezzi di energia insolitamente economici e le verdure importate che i consumatori mangiano quotidianamente sono già costose. Per queste condizioni di mercato uniche, le fabbriche vegetali potrebbero essere una scelta eccellente.
Mentre alcune di queste soluzioni richiedono investimenti anticipati significativi, i risparmi a lungo termine che offrono possono rendere le fabbriche vegetali più economicamente praticabili.
La chiave è affrontare il problema da più angoli, combinando diverse tecnologie e strategie per massimizzare l'efficienza energetica e ridurre al minimo i costi il più possibile.
Se stai cercando un sistema di fabbrica di piante su misura, sei interessato ad acquistare luci delle piante a LED per la tua fabbrica o Considerando un sistema mini-verticale per valutare il suo potenziale, Per favore Contatta Auxgrow oggi.
Jayes
In qualità di responsabile del marketing digitale presso AUXGROW, Jayes unisce la passione per i sistemi idroponici e l'esperienza nelle luci di coltivazione a LED. Con esperienza pratica e profonda comprensione, Jayes ti guida attraverso il mondo della coltivazione sostenibile.
