Симфония салатоведения

0
11120

Десять лет назад в США стали появляться первые фермы-контейнеры, где предприимчивые стартаперы попробовали выращивать салаты и прочие зеленные культуры. Контейнеры начали устанавливать в местах потребления урожая, чтобы не тратить силы, время и деньги на доставку товара. Первыми в дело пошли неиспользуемые контейнеры бостонского порта, которые вместо переработки на металлолом получили вторую жизнь в виде высокотехнологических объектов выращивания растений на гидропонике. Собственно говоря, сами контейнеры в аспекте данной инновации выполнили только функцию довольно крепкой и пригодной к использованию оболочки живого организма фермы. Ее основой стало автономное оборудование, работа которого чем-то  напоминает устройство музыкальных инструментов – при их помощи энергия мысли преобразуется в симфонию. А в данном случае речь о сельскохозяйственных шедеврах, где механические действия, запрограммированные человеком, направленные на выращивание овощных культур, выполняет роботизированное оборудование фермы. Здесь воедино собраны лучшие наработки промышленного программирования, энергосбережения, агроинноваций. Иначе говоря, новое научное направление получается, которое  условно можно назвать «салатоведением». Ведь именно салаты стали одной из самых успешных, а потому и популярных культур на контейнерных фермах.

Интересно, что и в Украине начали появляться подобные проекты. Одним из первых стал стартап Smart Oasis Farm, который прославился изобретением «оазиса» с пресной водой, иными словами, установок, которые способны генерировать питьевую воду из воздуха. Эта разработка даже была апробирована в Объединенных Арабских Эмиратах – в Дубае. Теперь Smart Oasis Farm налаживает производство контейнерных ферм. Информацией о том, как это удается предпринимателям, с нами поделились основатель Smart Oasis Farm Алекс Приходько и директор по развитию Анатолий Калантарян.

Алекс Приходько

Как вы подбирали оборудование для фермы, где находили информацию о том, какой она должно быть?

– Мы около полугода глубоко анализировали подобные проекты в Америке, Австралии, на Ближнем востоке – какие они используют технологии и оборудование, методики и материалы. После этого пришло понимание, как и что применить. Кстати, в Европе пока контейнерных ферм немного. После анализа конкурентов был проведен анализ потенциальных партнеров, кто уже занимается подобными решениями. Переговоры привели нас к тому, что мы решили компоновать нашу теплицу самостоятельно. Следующие полгода мы подбирали и заказывали компоненты для создания прототипа контейнерной теплицы, изготавливали пресс-формы и аппаратный софт, размещали заказы и согласовывали параметры. Получилось так, что вся внутренняя компоновка теплицы – узлы и элементы, модули и автоматика – стала нашей авторской разработкой. Львиную долю оборудования изготавливали в Украине, то, что не смогли сделать у нас, приобрели в Китае, как и сам контейнер для теплицы.

Анатолий Калантарян

Теплицу уже ввели в эксплуатацию?

– Да. Географически она находится в Черкасской области. –Плюс теперь можно на первом контейнере разместить второй и даже третий такой же бокс, чтобы наглядно продемонстрировать масштабирование проекта.

Сейчас работаем над усовершенствованием аппаратного обеспечения теплицы. Начиная от вентилятора и заканчивая каждой помпочкой системы, управление осуществляется посредствам электронных компонентов. Нашей ключевой задачей является кардинальное уменьшение расхода воды, исключение ее потерь при испарении. Ведь питание растений осуществляется аэропонным методом.

Что было самым сложным?

– Сложно это было сделать на всех этапах, за советом не к кому обратиться. Но работа увлекла. Также вдохновляет перспективность дела, возможность выращивать полностью экологически безопасный продукт независимо от внешней среды, климатических условий, максимально близко от места его потребления.

Какие коммуникации необходимы для подключения такой фермы и сколько ресурсов она потребляет?

– Водопровод и стабильное подключение к линии электропередач с максимальной пиковой нагрузкой 15–18кВт. При этом ферма в 30 м² потребляет около 50 л воды в сутки и порядка 10кВт⋅ч за счет работы фитоламп и системы охлаждения. Кстати, любая энергия, которая превращается в свет, создает дополнительную температуру. Фитолампы, как выяснилось в процессе эксплуатации, тоже. Они обеспечивают отопление такого небольшого помещения. Нам даже пришлось переобустраивать систему охлаждения, чтобы удержать необходимую температуру. Для тех культур, которые мы апробируем, оптимальный уровень лежит в диапазоне 21–25°C. Также следует контролировать температуру питательного раствора, который подается.

Вода заходит в контейнер обычная, а в специальной системе, мы ее называем  «растворный узел», она очищается и обогащается удобрениями. Растворы, которые поступают к корням, дополнительно стерилизуются ультрафиолетовыми лампами, поэтому о появлении патогенов и развитии бактерий говорить сложно, хотя среда внутри теплицы довольно влажная, ведь пар, который питает корни, проникает и внутрь контура. Так что задача вентиляторов не только охладить помещение, но и создать движение воздуха в нем наподобие ветра, таким образом снижая влажность.

Была ли у вас идея внедрить технологию генерации воды из воздуха в этот проект?

– Для регионов с жарким климатом компонуем теплицу системой генерации воды из воздуха.

Что можете сказать об утеплении контейнера и программных решениях стартапа?

– Место, где расположилась ферма, утеплили по максимуму.  Внутри стены оборудовали светоотражающие поверхности для экономии электроэнергии. Контейнер полностью термоизолирован. Внутри температура контролируется за счет источников света и охлаждения. По сути, мы имитируем и лето, и межсезонье, и рассвет, и закат. В дальнейшем планируем оборудовать систему охлаждения отдельно для каждого светильника. Сейчас в этом острой потребности нет. Салаты и пряности, которые мы вырастили, не требуют много света. Но в случае выращивания других культур, скажем, перца или огурцов, интенсивность света будет выше, следовательно, потребуется более интенсивное охлаждение.

Мы начали с поиска готового решения по программному комплексу, способному обеспечить нашей разработке максимальный уровень автоматизации, куда входит удаленный мониторинг и управление всеми ключевыми параметрами, влияющими на развитие растений – температурой и влажностью воздуха, уровнем углекислого газа, подготовкой питательных смесей для полива растений, скоростью ветра, интенсивностью и спектрами освещения. Все готовые решения имели очень высокую стоимость и весьма ограниченный функционал. В связи с чем было принято решение строить свой аппаратный и программный комплекс.

В конструкции все беспроводные подключения заменили проводами. Если изначально девайсы работали через закрытую Wi-Fi сеть, сейчас они подключены к главному устройству через GSM-модуль. Теперь владельцу фермы все, что необходимо сделать, – это расставить элементы на свои места и дальше в течение 12 дней наблюдать за ростом растений через веб-камеры. Все остальное система делает сама. По прошествии вышеуказанного времени следует прибыть на ферму и перенести растения из одной зоны в другую. Это займет около 10 часов работы для одного человека. Если сбой, система сама выравнивает параметры, если возникнет проблема, связанная с другими причинами, приложение об этом сигнализирует хозяину.  

С какими вызовами вы столкнулись при выборе культур и посадочного материала?

– Культуры, которые мы решили освоить в первую очередь – это базилик, листовые салаты, бейби-лиф. Долго подбирали оптимальный вариант субстрата, способный идеально работать с технологией аэропоники. Пробовали и торф, и кокосовую стружку. Экспериментировали также с органическими субстратами, ковриками из льна и конопли. Лучше всего подошла базальтовая вата, поскольку материал не оставляет после себя грязи, имеет высокий уровень абсорбции, долго держит влагу, при этом инертен к окружающей среде и нейтрален по своей структуре, то есть, обходится без окисления или ощелачивания.

Выбрать посадочный материал было проще – используем семена Rijk Zwaan. Потратили некоторое время на эксперименты при поиске ответа на вопрос об экономической целесообразности использования более дорогостоящих дражированных семян и обнаружили, что эти затраты  в нашем случае излишни.  По крайней мере, увеличения урожайности при использовании дражированных семян мы не наблюдали.  В качестве поставщика удобрений используем препараты компании GHE. В данный момент готовимся к выращиванию ягод и низкорослых овощных культур. Чтобы достичь оптимальных настроек системы, которые позволят ускорить процесс выращивания без потери органолептических характеристик продукта, иногда даже умышленно подвергаем растения дополнительным рискам, например, повышаем температуру, чтобы по результатам выявить критические показатели. Чтобы просчитать экономическую составляющую, нужно вырастить урожай, взвесить его, понять, какие операционные расходы сопровождали процесс.

Каковы урожаи, имеете ли опыт их реализации?

– Средний вес листового салата или базилика, который мы получаем с одного посадочного места, составляет от 125 до 150 граммов. За счет использования другого типа контейнеров, более вместительных и габаритных, планируем увеличить количество посадочных мест с 1440 до 1900 за счет увеличения количества ярусов от четырех до пяти. На одно посадочное место расход семян составляет 3 штуки. Окупаемость такой теплицы на салатных и пряных культурах при их сегодняшней рыночной цене составляет 3–4 года.

Пока мы не занимались продажей салата, который вырастили. С радостью угостили всех желающих – друзей, гостей, сотрудников и всех тех, кто нам помогает в запуске производства.

Как вы собираетесь развивать проект?

– Мы готовимся к запуску массового производства подобных контейнерных ферм, которые можно объединять в большие тепличные комплексы, где можно будет одновременно выращивать разные культуры. Мы собираемся продавать такие боксы и технологию.

А как обстоят дела с финансированием?

– У проекта есть стратегический инвестор, который выделил текущий раунд финансирования. На данный момент с ним же мы обсуждаем и последующие инвестиции для создания производственного комплекса, способного обеспечить производство десятков контейнеров-ферм в месяц.

Что скажете о потенциальных покупателях таких ферм?

– Это и учебные заведения, которые обязаны обеспечивать детей свежей продукцией, и аграрии, которые уже занимаются этим бизнесом, но не могут получить прогнозированный урожай, а также сегмент HoReCa…

По сути, мы создали электронного технолога, где все агротехнологические карты уже заложены в программное обеспечение. Не обязательно быть агрономом, чтобы успешно заниматься выращиванием культур в таком контейнере. 

В чем вы видите большие перспективы в увеличении количества контейнерных ферм или переоборудовании городских объектов в экосистемы для промышленного выращивания растений?

– Оба варианта имеют смысл – у обоих есть свои преимущества и недостатки. К преимуществам переоборудования существующих городских объектов можно отнести наличие коммуникаций (вода и электричество), частично подготовленную инфраструктуру. Однако для обеспечения максимальной энергоэффективности и ввиду специфических климатических условий, необходимых для выращивания растений, помещение все равно необходимо дополнительно гидро- и теплоизолировать. А также интегрировать в него систему поддержания климата, что даст возможность выращивать культуры, которым необходимы схожие климатические требования.

К преимуществам контейнерных ферм можно отнести отсутствие необходимости в проведении капитальных или ремонтных работ, готовность к быстрому запуску таких комплексов. Важно отметить, что каждый тепличный комплекс – это закрытый цикл климата, позволяющий выращивать разные культуры с разнообразными климатическими требованиями.

Почему, на ваш взгляд,  в Украине городское фермерство развивается не очень стремительно, когда ожидать бума?

Из-за изобилия природных ресурсных возможностей, которые есть у Украины. Но со временем этот сегмент начнет стремительней развиваться и у нас из-за экономических, логистических и технологических факторов. Также это направление несет в себе и экологизацию как производства, так и потребления, что, в свою очередь, тоже развивается и становится более востребованным людьми, компаниями и государством.

беседовал Александр Литвиненко

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here