Quantumrun

KREDYT WZROKU: Quantumrun

Gospodarstwa inteligentne a gospodarstwa wertykalne: Przyszłość żywności P4

David Tal, wydawca, futurysta
@DavidTal pisze
LinkedIn

Wt, 09 / 15 / 2020 - 08: 13

Pod wieloma względami dzisiejsze farmy są o lata świetlne bardziej zaawansowane i złożone niż te z przeszłości. W ten sam sposób dzisiejsi rolnicy są o lata świetlne bardziej bystrzy i kompetentni niż ci z przeszłości.

Typowy 12-18-godzinny dzień dzisiejszych rolników obejmuje bardzo skomplikowany zakres czynności, w tym stałą kontrolę pól uprawnych i inwentarza żywego; regularna konserwacja sprzętu i maszyn rolniczych; godzin pracy wspomnianego sprzętu i maszyn; zarządzanie robotnikami rolnymi (zarówno pracownikami tymczasowymi, jak i rodziną); spotkania z różnymi specjalistami i doradcami rolniczymi; monitorowanie cen rynkowych i składanie zamówień u dostawców pasz, nasion, nawozów i paliw; rozmowy sprzedażowe z nabywcami upraw lub żywego inwentarza; a potem planować następny dzień i spędzać czas na relaks. Pamiętaj, że to tylko uproszczona lista; prawdopodobnie brakuje wielu specjalistycznych zadań, unikalnych dla rodzajów upraw i zwierząt hodowlanych, którymi zarządza każdy rolnik.

Dzisiejszy stan rolników jest bezpośrednim skutkiem sił rynkowych wywierających ogromną presję na sektor rolniczy, aby stał się bardziej produktywny. Widzisz, gdy światowa populacja gwałtownie wzrosła w ciągu ostatnich kilku dekad, popyt na żywność również gwałtownie wzrósł wraz z nim. Ten wzrost spowodował powstanie większej liczby odmian roślin uprawnych, gospodarowania zwierzętami hodowlanymi, a także większych, bardziej złożonych i niewiarygodnie drogich maszyn rolniczych. Te innowacje, pozwalając rolnikom produkować więcej żywności niż kiedykolwiek wcześniej w historii, pchnęły również wielu z nich w ciężki, bezdenny dług, aby pozwolić sobie na wszystkie ulepszenia.

Więc tak, bycie nowoczesnym rolnikiem nie jest łatwe. Muszą być nie tylko ekspertami w dziedzinie rolnictwa, ale także być na bieżąco z najnowszymi trendami w technologii, biznesie i finansach, aby utrzymać się na powierzchni. Współczesny rolnik może być po prostu najbardziej wykwalifikowanym i wszechstronnym pracownikiem spośród wszystkich zawodów. Problem polega na tym, że w przyszłości bycie rolnikiem stanie się o wiele trudniejsze.

Z naszych wcześniejszych dyskusji w tej serii o przyszłości żywności wiemy, że do 2040 r. populacja na świecie wzrośnie o kolejne dwa miliardy, podczas gdy zmiany klimatyczne zmniejszą ilość gruntów dostępnych pod uprawę żywności. Oznacza to, że (tak, zgadłeś) rolnicy staną w obliczu kolejnego ogromnego nacisku rynkowego, aby stać się jeszcze bardziej produktywnymi. Wkrótce porozmawiamy o ponurym wpływie, jaki będzie to miało na przeciętną rodzinną farmę, ale zacznijmy od nowych, błyszczących zabawek, którymi rolnicy będą się bawić jako pierwsi!

Powstanie inteligentnej farmy

Farmy przyszłości muszą stać się maszynami wydajnymi, a technologia umożliwi rolnikom osiągnięcie tego właśnie poprzez monitorowanie i mierzenie wszystkiego. Zacznijmy od Internet przedmiotów— sieć czujników podłączonych do każdego elementu wyposażenia, zwierzęcia gospodarskiego i pracownika, która stale monitoruje ich lokalizację, aktywność i funkcjonalność (lub nawet zdrowie, jeśli chodzi o zwierzęta i pracowników). Zebrane dane mogą być następnie wykorzystywane przez centralne centrum dowodzenia farmy do optymalizacji ruchu i zadań wykonywanych przez każdy podłączony element.

W szczególności ten dostosowany do potrzeb farmy Internet rzeczy zostanie połączony z chmurą, gdzie dane będą mogły być udostępniane różnym usługom mobilnym i firmom konsultingowym zorientowanym na rolnictwo. Jeśli chodzi o usługi, technologia ta może obejmować zaawansowane aplikacje mobilne, które dostarczają rolnikom zarówno danych w czasie rzeczywistym na temat produktywności ich gospodarstwa, jak i rejestrowania wszystkich czynności wykonywanych w ciągu dnia, pomaganie im w prowadzeniu dokładniejszego dziennika, aby zaplanować pracę na następny dzień. Ponadto może również zawierać aplikację, która łączy się z danymi pogodowymi, aby sugerować dogodne czasy na obsiewanie pól uprawnych, przenoszenie zwierząt gospodarskich w pomieszczeniach lub zbieranie plonów.

Jeśli chodzi o doradztwo, specjalistyczne firmy mogą pomóc większym gospodarstwom w analizie zebranych danych w celu wygenerowania spostrzeżeń wyższego poziomu. Pomoc ta może obejmować monitorowanie stanu zdrowia każdego zwierzęcia hodowlanego w czasie rzeczywistym i programowanie automatycznych karmników w gospodarstwie w celu dostarczania dokładnej mieszanki pokarmowej, aby zwierzęta były szczęśliwe, zdrowe i produktywne. Co więcej, firmy mogą również określić sezonowy skład gleby w gospodarstwie na podstawie danych, a następnie zasugerować różne nowe uprawy superżywności i biologii syntetycznej (synbio) do sadzenia, w oparciu o optymalne ceny prognozowane na rynkach. W skrajnym przypadku z ich analizy mogą nawet wyniknąć opcje całkowitego usunięcia elementu ludzkiego, poprzez zastąpienie robotników rolnych różnymi formami automatyzacji – np. robotami.

Armia zielonych robotów kciuka

Podczas gdy w ciągu ostatnich kilku dekad branże stały się bardziej zautomatyzowane, rolnictwo wolno nadąża za tym trendem. Wynika to częściowo z wysokich kosztów kapitałowych związanych z automatyzacją oraz z faktu, że farmy są już wystarczająco drogie bez całej tej zaawansowanej technologii. Ale ponieważ ta zaawansowana technologia i mechanizacja będą tańsze w przyszłości, a coraz więcej pieniędzy na inwestycje zaleje przemysł rolniczy (aby skorzystać z globalnych niedoborów żywności spowodowanych zmianami klimatu i wzrostem populacji), większość rolników znajdzie nowe możliwości wykorzystania .

Wśród drogich nowych zabawek, którymi rolnicy będą zarządzać swoimi gospodarstwami, są specjalistyczne drony rolnicze. W rzeczywistości przyszłe farmy będą mogły zobaczyć dziesiątki (lub roje) tych dronów latających wokół ich właściwości w dowolnym momencie, wykonujących szeroki zakres zadań, takich jak: monitorowanie składu gleby, zdrowia upraw i systemów nawadniania; zrzucanie dodatkowych nawozów, pestycydów i herbicydów na wcześniej zidentyfikowane obszary problemowe; działając jako pies pasterski prowadzący krnąbrny bydło z powrotem do gospodarstwa; odstraszanie lub nawet odstrzeliwanie żądnych upraw gatunków zwierząt; oraz zapewnienie bezpieczeństwa poprzez stały nadzór lotniczy.

Inną interesującą kwestią jest to, że przyszłe traktory będą prawdopodobnie krzepkimi doktorantami w porównaniu ze starymi, zaufanymi traktorami dzisiaj. Te inteligentne-traktory— zsynchronizowane z centralnym centrum dowodzenia farmy — będzie autonomicznie przecinać pola farmy, aby precyzyjnie orać glebę, sadzić nasiona, spryskiwać nawozy, a później zbierać plony.

Wiele innych mniejszych robotów może w końcu zaludnić te farmy, przyjmując coraz więcej ról, które zwykle wykonują sezonowi robotnicy rolni, takich jak samodzielne zbieranie owoców z drzew lub winorośli. Co dziwne, możemy nawet zobaczyć pszczoły robota w przyszłości!

Przyszłość rodzinnego gospodarstwa

Chociaż wszystkie te innowacje z pewnością brzmią imponująco, co możemy powiedzieć o przyszłości przeciętnych rolników, zwłaszcza tych, którzy są właścicielami gospodarstw rodzinnych? Czy te gospodarstwa – przekazywane z pokolenia na pokolenie – będą w stanie pozostać nienaruszone jako „gospodarstwa rodzinne”? A może znikną na fali wykupów korporacyjnych?

Jak wspomniano wcześniej, nadchodzące dziesięciolecia będą stanowić rodzaj mieszanej torby dla przeciętnego rolnika. Prognozowany boom cen żywności oznacza, że przyszli rolnicy mogą znaleźć się w gotówce, ale jednocześnie rosnące koszty kapitałowe prowadzenia wydajnego gospodarstwa (ze względu na drogich konsultantów, maszyny i nasiona synbio) mogą zniwelować te zyski, nie zostawiając ich w lepszej sytuacji niż dzisiaj. Na ich nieszczęście sytuacja może się jeszcze pogorszyć; żywność stanie się tak gorącym towarem do inwestowania pod koniec lat 2030.; ci rolnicy mogą również być zmuszeni do walki z zaciekłymi interesami korporacji tylko po to, aby utrzymać swoje gospodarstwa.

Biorąc więc pod uwagę kontekst przedstawiony powyżej, musimy przeanalizować trzy możliwe ścieżki, które przyszli rolnicy mogą obrać, aby przetrwać jutrzejszy świat głodny żywności:

Po pierwsze, rolnicy, którzy najprawdopodobniej zachowają kontrolę nad swoimi rodzinnymi gospodarstwami, będą wystarczająco doświadczeni, aby zdywersyfikować swoje źródła dochodów. Na przykład, oprócz produkcji żywności (uprawy i zwierzęta gospodarskie), paszy (do karmienia zwierząt gospodarskich) czy biopaliw, rolnicy ci – dzięki biologii syntetycznej – mogli również uprawiać rośliny, które w naturalny sposób wytwarzają organiczne tworzywa sztuczne lub leki. Jeśli znajdują się wystarczająco blisko dużego miasta, mogą nawet stworzyć wyróżniającą się markę wokół swojego „lokalnego” produktu, aby sprzedawać go z premią (tak jak ta rodzina rolnicza zrobiła w tej wspaniałej Profil NPR).

Dodatkowo, przy ciężkiej mechanizacji przyszłych gospodarstw, jeden rolnik może i będzie zarządzał coraz większymi obszarami ziemi. Zapewni to rodzinie rolników przestrzeń do oferowania szeregu innych usług na swoich posiadłościach, w tym żłobków, obozów letnich, pensjonatów itp. Na większym poziomie rolnicy mogą nawet nawracać (lub wynająć) część swoich gruntów do produkcji energii odnawialnej za pomocą energii słonecznej, wiatrowej lub biomasy i sprzedaży ich okolicznej społeczności.

Ale niestety nie wszyscy rolnicy będą tak przedsiębiorczy. Druga kohorta rolników zobaczy napis na ścianie i odwróci się do siebie, aby utrzymać się na powierzchni. Ci rolnicy (pod przewodnictwem rolników lobbystów) stworzą masowe, dobrowolne kolektywy rolnicze, które będą działać podobnie do związków zawodowych. Te kolektywy nie będą miały nic wspólnego z kolektywną własnością ziemi, ale będą miały wszystko wspólnego z generowaniem wystarczającej zbiorowej siły nabywczej, aby wycisnąć duże rabaty na usługi konsultingowe, maszyny i zaawansowane nasiona. Krótko mówiąc, te kolektywy utrzymają niskie koszty i utrzymają głos rolników słyszany przez polityków, a jednocześnie utrzymają w ryzach rosnącą potęgę Big Agri.

Wreszcie znajdą się tacy rolnicy, którzy zdecydują się rzucić ręcznik. Będzie to szczególnie powszechne wśród rodzin rolniczych, w których dzieci nie są zainteresowane kontynuowaniem życia na farmie. Na szczęście rodziny te przynajmniej skończą ze sporym gniazdem, sprzedając swoje farmy konkurencyjnym firmom inwestycyjnym, funduszom hedgingowym, państwowym funduszom majątkowym i dużym korporacyjnym gospodarstwom rolnym. A w zależności od skali opisanych powyżej trendów oraz w poprzednich częściach tej serii Future of Food, ta trzecia kohorta może być po prostu największa ze wszystkich. Ostatecznie rodzinna farma może stać się gatunkiem zagrożonym pod koniec lat 2040. XX wieku.

Powstanie pionowej farmy

Pomijając tradycyjne rolnictwo, istnieje radykalnie nowa forma rolnictwa, która pojawi się w nadchodzących dziesięcioleciach: rolnictwo pionowe. W przeciwieństwie do rolnictwa z ostatnich 10,000 XNUMX lat, rolnictwo wertykalne wprowadza praktykę układania kilku gospodarstw jedna na drugiej. Tak, to brzmi na pierwszy rzut oka, ale te farmy mogą odgrywać kluczową rolę w bezpieczeństwie żywnościowym naszej rosnącej populacji. Przyjrzyjmy się im bliżej.

Gospodarstwa wertykalne zostały spopularyzowane dzięki pracy Dicksona Despommiera a niektóre są już budowane na całym świecie w celu przetestowania koncepcji. Przykłady farm pionowych obejmują: Nuvege w Kioto, Japonia; Niebo Zieleni w Singapurze; TerraSfera w Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej; Plantagon w Linköping w Szwecji; oraz Pionowe zbiory w Jackson w stanie Wyoming.

Idealna farma pionowa wygląda mniej więcej tak: wieżowiec, w którym większość pięter jest przeznaczona na uprawę różnych roślin w grządkach ułożonych poziomo jedna na drugiej. Łóżka te są zasilane oświetleniem LED dostosowanym do zakładu (tak, to jest rzecz), obok wody zawierającej składniki odżywcze dostarczanej przez aeroponikę (najlepsza dla roślin okopowych), hydroponika (najlepsza dla warzyw i jagód) lub nawadnianie kroplowe (dla zbóż). Po osiągnięciu pełnej dojrzałości łóżka są układane w stosy na przenośniku w celu zebrania i dostarczenia do lokalnych skupisk ludności. Jeśli chodzi o sam budynek, jest on w pełni zasilany (tj. neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla) dzięki połączeniu okna gromadzące energię słoneczną, generatory geotermalne i komory fermentacyjne beztlenowe, które mogą przetwarzać odpady w energię (zarówno z budynku, jak i społeczności).

Brzmi fantazyjnie. Ale jakie są prawdziwe zalety tych pionowych farm?

Właściwie jest ich całkiem sporo — korzyści obejmują: brak spływów rolnych; całoroczna produkcja roślinna; brak strat plonów w wyniku ciężkich zdarzeń pogodowych; zużywają 90 procent mniej wody niż tradycyjne rolnictwo; pestycydy i herbicydy nie wymagają agrochemikaliów; brak zapotrzebowania na paliwa kopalne; remediuje szarą wodę; tworzy lokalne miejsca pracy; dostarcza świeże produkty dla mieszkańców śródmieścia; mogą wykorzystywać opuszczone nieruchomości miejskie i uprawiać biopaliwa lub leki pochodzenia roślinnego. Ale to nie wszystko!

Sztuczka z tymi pionowymi farmami polega na tym, że doskonale nadają się do uprawy tak bardzo, jak to możliwe, na jak najmniejszej przestrzeni. Jeden akr wewnątrz farmy pionowej jest bardziej wydajny niż 10 akrów na zewnątrz tradycyjnej farmy. Aby pomóc Ci docenić to nieco bardziej, Despommier państwa że wyprodukowanie wystarczającej ilości żywności dla jednej osoby (300 kalorii na osobę dziennie przez rok) zajęłoby tylko 2,000 stóp kwadratowych uprawianej przestrzeni wewnętrznej – wielkości kawalerki. Oznacza to, że pionowa farma o wysokości około 30 pięter i wielkości jednego bloku miejskiego mogłaby z łatwością wyżywić nawet 50,000 XNUMX osób – w zasadzie populację całego miasta.

Ale prawdopodobnie największy wpływ, jaki mogą mieć pionowe gospodarstwa rolne, to zmniejszenie ilości gruntów rolnych wykorzystywanych na całym świecie. Wyobraź sobie, że dziesiątki takich pionowych farm zostałyby zbudowane wokół ośrodków miejskich, aby wyżywić swoją populację, ilość ziemi potrzebnej do tradycyjnego rolnictwa zostałaby zmniejszona. Te niepotrzebne pola uprawne mogłyby następnie zostać zwrócone naturze i prawdopodobnie pomóc w odbudowie naszego uszkodzonego ekosystemu (ach, marzenia).

Droga przed nami i argumenty za rynkami

Podsumowując, najbardziej prawdopodobnym scenariuszem na najbliższe dwie dekady jest to, że tradycyjne gospodarstwa staną się mądrzejsze; będą zarządzane bardziej przez roboty niż ludzi i będą własnością coraz mniejszej liczby rodzin rolniczych. Ale ponieważ zmiany klimatyczne stają się przerażające w latach 2040. XX wieku, bezpieczniejsze i wydajniejsze farmy wertykalne ostatecznie zastąpią te inteligentne gospodarstwa, przejmując rolę karmienia naszej ogromnej przyszłej populacji.

Na koniec chciałbym również wspomnieć o ważnej uwadze, zanim przejdziemy do finału serii Future of Food: wiele dzisiejszych (i jutrzejszych) problemów z niedoborem żywności w rzeczywistości nie ma nic wspólnego z tym, że nie uprawiamy wystarczającej ilości żywności. Fakt, że wiele części Afryki i Indii cierpi z powodu corocznych okresów głodu, podczas gdy Stany Zjednoczone borykają się z epidemią otyłości napędzanej Cheeto, mówi wiele. Mówiąc najprościej, nie chodzi o to, że mamy problem z uprawą żywności, ale o problem z dostawą żywności.

Na przykład w wielu krajach rozwijających się występuje zwykle bogactwo zasobów i zdolności rolnicze, ale brakuje infrastruktury w postaci dróg, nowoczesnych magazynów i usług handlowych oraz pobliskich rynków. Z tego powodu wielu rolników w tych regionach uprawia tylko dla siebie wystarczającą ilość żywności, ponieważ nie ma sensu mieć nadwyżek, jeśli będą gnić z powodu braku odpowiednich magazynów, dróg do szybkiego wysyłania plonów do kupujących i rynków, na których można sprzedać te plony . (Możesz przeczytać świetny wpis na ten temat na Poboczy.)

Dobra chłopaki, dotarliście tak daleko. Teraz w końcu nadszedł czas, aby rzucić okiem na to, jak Twoja dieta będzie wyglądać w zwariowanym świecie jutra. Przyszłość żywności P5.