High-Tech-Betriebe wo unsere Future Food in nichts wachsen wird, sondern Luft

Wenn unser Planet ein extra 4 Milliarden Menschen bis Ende des Jahrhunderts zu unterstützen wird, müssen wir einige kreative neue Wege, um uns ernähren zu finden. Eine Möglichkeit wäre, um Gebäude zu Farmen und wachsen unsere Pflanzen in der Luft. Ein weiteres: für Installation vernetzt Essen Computer in jedermanns Zuhause. Ich bin nicht einmal ein Scherz.

Oben: "Entangled Bank" vertikale Farm Konzept für Dallas. Bild: wenig

Beide dieser radikalen Begriffe beinhalten Aeroponics, eine Methode, die ursprünglich von der NASA entwickelt um Lebensmittel im Raum wachsen. Aeroponische Pflanzen benötigen kein Ackerland oder Boden und nur minimal Wasser. Befürworter sagen, dass mit richtigen Umweltkontrollen Aeroponics könnte dramatisch landwirtschaftliche Energieinputs reduzieren, beseitigen Sie die Verwendung von Pestiziden und Düngemitteln und Ernte Nährstoff dichte zu erhöhen.

Bild: Paul Goings

Aber ist diese Art von Hightech-Landwirtschaft praktikable an der Waage benötigt, um ganze Städte zu ernähren oder bleibt aeroponic Gemüse die exklusive Snack von gut betuchten Nerds jahrelang zu kommen? Um zu erfahren, ich sprach mit Caleb Harper, Gründer von MITS CityFARM und ein Pionier bei der Entwicklung der Techno-Anbaumethoden, die können, eines Tages die Welt zu ernähren.

Optimierung von Wachstum

Harper, die jahrelange Erfahrung in der Entwicklung ökologisch kontrollierten Gebäude auf die Nahrungsmittelproduktion zu tragen bringt, ist die natürliche Welt ein unordentlich, widerspenstige Ort, um Dinge zu wachsen. Innerhalb der Grenzen des Gebäudes, jeder einzelne Ressource eine Pflanze braucht — aus CO2, Wasser, Licht — genau überwacht und kontrolliert werden, um Erträge zu maximieren und minimieren Verschwendung.

Bild: CityFarm

Bei CityFARM, die "plant Fabrik" unterstützt vom MIT Media Lab, Pflanzen wie Brokkoli, Erdbeeren, Salat und Paprika aus Regalen gestapelte auf Glas-getäfelten Wänden baumeln. Als Harper erklärt wenn Pflanzen im Freien ausgesetzt sind und beschlagen mit einem ultra-feine Spray, blühen ihre Wurzeln mit winzigen Härchen, die Fläche zur Nährstoffaufnahme drastisch zu erhöhen.

"Auf diese Weise wachsen Pflanzen, deren Wurzelwerk zu aktivieren ermöglicht,", sagte Harper. "Im Boden, kann eine Pflanze wühlen und warten, aber es nicht vollständig ausdrücken, seine Fähigkeit, Wasser und Mineralien zu gewinnen. Aeroponics fahren Sie die Pflanze viel schneller."

Um Wachstum Umwelt vollständig zu optimieren, nutzt Harpers Forschungsteam Datentools Wissenschaft, um ihre Ernte Bedürfnisse sorgfältig zu überwachen. Um Pflanzen Monitor Eingeweide wie Blatt Turgor sentinel angebrachten Sensoren; Diese Informationen sind in den Computer eingespeist und genau wann und für wie lange, bestimmen die Pflanzen benötigen beschlagen verwendet. Der Wassernebel enthält sorgfältig ausgeteilt Portionen jeder Nährstoff die Pflanze braucht – Stickstoff, Phosphor, Kalium und dergleichen. Harper behauptet dieser Ansatz um 70 bis 90 Prozent effizienter als herkömmliche tränken, mit dem Potential zu 98 Prozent effizienter zu sein.

Eine Baby-Aubergine aeroponically gewachsen. Bild: Ben Yanis

Wenn Wasser und Nährstoffe in Hülle und Fülle zur Verfügung stehen, wird durch Licht Pflanzenwachstum oft begrenzt. CityFARM treibt diese Grenze mithilfe von LED-Lampen Wachstum um natürliches Sonnenlicht zu erweitern. Die LEDs sind abgestimmt auf die rote und blaue Teile des sichtbaren Spektrums Pflanzen für die Photosynthese verwenden. In der Natur haben Pflanzen Sichten durch viele verschiedene Wellenlängen des Lichts zu diesem "photosynthetisch aktiven" Teil herausfiltern. Heliospectra, die Firma, die Stadtbauernhof Wachstum Lampen macht glaubt die Sonne Old School ist und mit einer Lampe gut kalibrierten Wachstum viele Kulturpflanzen völlig verzichten können.

Das Experiment möglicherweise für jetzt, aber so weit, Ergebnisse wurden kleine, gut, unnatürlich gut. Der CityFARM anzubauen drei-bis viermal schneller als sie in der Natur, auf einem 30-Tage-Zyklus, 365 Tage im Jahr würden. Ernten von das 60 Quadratmeter große Gebäude haben zu produzieren, um das Media Lab dreihundert Mitarbeiter geliefert.

Nahrung für die Zukunft

Es ist nicht zu leugnen den technologischen Einfallsreichtum auf dem Display an CityFARM. Dies gilt auch für andere Proof-of-Concept indoor Farmen, wie Chicago O' Hare Flughafen aeroponic Garten. Jedoch sind solche Systeme skalierbar? Ihre Posen Tech-Intensive klare Herausforderungen. Am Ende des Tages haben alle interessierten aeroponische Anbau wiegen die Vorteile der verbesserten Erträge gegen technologischen Investitionskosten.

Bild: Wikimedia

"Wir sind nur zum Zeitpunkt der Skalierung für qualitativ hochwertige Produkte – Sie sehen Pharma und Kosmetik-Unternehmen mit diesen Techniken" Harper sagte. Bald zu folgen, Harper prognostiziert, sind Pflanzen, die in Supermärkten teuer und leicht zu züchten, wie Blattgemüse, Kräuter und Beeren der Out-of-Saison sind. Weitere Skalierung werden wirtschaftlich aeroponic Systeme in den bestehenden Glas-Fassaden der Hochhäuser, eine Möglichkeit die CityFARM erforschen ist nachgerüstet werden können.

Eine radikal andere Option möglicherweise kleinere gehen. Harper's neueste Projekt umfasst Gebäude 2 x 2 x 2 Fuß aeroponic wachsen Boxen, in denen jeder einzelne Aspekt einer Anlagenumgebung genau überwacht und gesteuert wird. Er nennt es den "Personal Computer für Lebensmittel."

"Im Inneren der Box, wir schaffen Klima: alles von CO2 in Sauerstoff, Temperatur und Luftfeuchtigkeit," Harper sagte mir.

Eine Pflanze Geschmack ist ebenso ein Produkt der seine Genetik als seine Umgebung. Durch kuratieren aller Umweltfaktoren, vorstellt Harper, dass einzelne Benutzer in der Lage werden, ihre eigenen "Designer Gemüse," die Rezepte für die gespeichert werden können, gespeichert und auf der ganzen Welt zu schaffen.

"Sobald du, etwas, sagen wir, eine Tomate geworden bist, eine Daten-Rezept bekommt man" erzählte Harper. "Das Rezept sagt genau wie viel CO2, Wasser und Licht zu nutzen." Dann rufen Sie Ihren Freund, He Downloads das Rezept in seine box und drückt spielen. Er wird dann in der Lage, die gleiche genaue Tomate sein – gleiche Textur, Farbe und Geschmack. "

Designer Tomaten, jemand? Bild: Wikimedia

Designer-Boxen, mit denen Sie und Ihr Freund auf gegenüberliegenden Seiten der Welt identisch Gemüseanbau sind natürlich weit entfernt von einem System, die eine Stadt speist. Aber für Harper, der Personal Computer ist nur der Anfang.

"Sagen Sie 10.000 dieser kleine Boxen, die über die Stadt verstreut hatte. Als Produkte, individuelle Nutzung und deren Wert ist sehr begrenzt", sagte Harper. "Aber wenn sie miteinander reden und lernen voneinander, schließlich haben wir einen verteilte Essen Computer könnten." Teil meiner Arbeit ist die Auseinandersetzung auch mit was das bedeuten würde. "

Jahrzehnten kann es sein, noch bevor Felder von Mais und Weizen ein alltäglicher Anblick auf Stadt Skylines sind, oder vor der Anlage Computer zu unsere Häuser infiltrieren. Aber solche Ideen sprechen Sie mit dem Wunsch, Landwirtschaft in einer Weise neu zu erfinden, die mit der modernen, urbanen Welt kompatibel ist. Heute, wird geschätzt, dass jede Kalorie Amerikaner Kosten etwa zehn Kraftstoff Kalorien verbrauchen zu produzieren und Versenden von Farm zu Tisch. Stimmt Harper, dass seine Hightech-wachsen können Methoden um mehr als 80 Prozent, Senkung des Energieverbrauchs, die ein Gewinn für die Umwelt und unter dem Strich wäre.

Persönlich, ich kann nicht warten, meine Lebensmittel-Box anschließen und anfangen, Abendessen zu entwerfen.

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