Hệ thống này hứa hẹn giảm lượng nước sử dụng tới 98%, giảm lượng khí thải carbon, trồng được tới 3 triệu kg rau xanh/năm.
Christof Global Impact là công ty đứng sau ReFarm – doanh nghiệp do Các tiểu Vương quốc Ả rập thống nhất (UAE) thành lập và giám sát GigaFarm. Giám đốc điều hành Oliver Christof của Christof Global Impact cho biết
GigaFarm không chỉ lớn hơn các trang trại thẳng đứng khác mà còn hoạt động khác biệt. Để làm cho nông nghiệp xanh hơn, GigaFarm có kế hoạch sử dụng một bộ công nghệ biến đổi dòng chất thải – như phế liệu thực phẩm và nước thải – thành các sản phẩm nông nghiệp như phân trộn, thức ăn chăn nuôi, nước sạch và năng lượng.
Bằng cách đưa các trang trại đến gần hơn với người tiêu dùng và sử dụng các phương pháp sản xuất hiệu quả hơn để giảm sử dụng phân bón, hệ thống này hứa hẹn thay thế 1% lượng thực phẩm nhập khẩu của UAE – ông Christof cho hay.
Không chỉ là một trang trại thẳng đứng
Giải pháp canh tác thẳng đứng của GigaFarm được cung cấp bởi IGS, một công ty Scotland được thành lập năm 2013. GigaFarm trông giống như một bãi đậu xe nhiều tầng nhưng được trồng cây. Đây là khu vực được kiểm soát, giám sát và điều chỉnh tần suất cũng như lượng nước và phân bón một cách khoa học.
Sử dụng hệ thống thủy canh, mỗi khay trồng cây dùng chất nền, như phân hữu cơ hoặc xơ dừa, thay vì đất thông thường. Bên cạnh đó, đèn LED dưới mỗi khay cung cấp ánh sáng Mặt trời tổng hợp.
Các cảm biến, gồm camera, theo dõi sự phát triển của cây và các tòa tháp có thể tự động quản lý mức độ ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, nước và chất dinh dưỡng.
Giám đốc điều hành Andrew Lloyd của IGS cho biết, với chiều cao từ 6 đến 12 m, trang trại này có dạng mô-đun nên dễ dàng mở rộng quy mô. Canh tác theo chiều dọc mang lại vô số lợi ích so với nông nghiệp thông thường, gồm giúp cây trồng tăng trưởng nhanh hơn, giảm lượng nước sử dụng tới 98% và chiếm ít không gian hơn.
Ngoài ra, trang trại thẳng đứng có thể được xây dựng ở những nơi đất đã bị thoái hóa và không thể sử dụng cho nông nghiệp truyền thống. Do ở trong nhà nên trang trại này không bị hạn chế bởi mùa vụ và khí hậu.
Tuy nhiên, nó cũng có những hạn chế. Công nghệ và cơ sở hạ tầng thông minh của trang trại thẳng đứng đòi hỏi một khoản đầu tư trả trước rất lớn và chi phí vận hành cao của các trang trại, phần lớn là hóa đơn tiền điện từ đèn LED. Điều này khiến nhiều công ty gặp khó khăn.
Một chuỗi thất bại tài chính nổi bật gần đây trong lĩnh vực này. Điển hình là công ty nông nghiệp thẳng đứng AeroFarms của Mỹ đã mở một cơ sở nghiên cứu và phát triển rộng hơn 6.000 m2 ở Abu Dhabi, cơ sở lớn nhất thuộc loại này trên thế giới, nhưng ngay sau đó, họ bị phá sản và phải tái cơ cấu năm 2023.
Ông Lloyd cho biết, để tạo ra một trang trại thẳng đứng bền vững, cả về tài chính và môi trường, nó cần tích hợp các dòng chất thải và năng lượng tái tạo, đó chính là điều mà ReFarm dự định thực hiện.
Trang trại sẽ được cung cấp năng lượng từ việc đốt chất thải rắn, trong khi nước sẽ được cung cấp bằng công nghệ dựa trên côn trùng. Ấu trùng ruồi lính đen ăn chất thải thực phẩm và vào cuối chu kỳ tăng trưởng của chúng, chúng được biến thành thức ăn chăn nuôi có hàm lượng protein cao, cùng với nước và phân trộn là phụ phẩm.
GigaFarm dự kiến sẽ tái chế 50.000 tấn phế liệu thực phẩm hàng năm và nước tạo ra từ quá trình này đủ để “chạy 100% trang trại thẳng đứng”, ông Christof nói và cho biết phân hữu cơ sẽ được sử dụng làm chất nền cho cây trồng.
Thức ăn chăn nuôi là một trong một số sản phẩm nông nghiệp mà ReFarm có kế hoạch sản xuất tại cơ sở và bán cho các trang trại. Theo ông Christof, họ cũng đang sản xuất một loại phân bón sinh học mà ReFarm tuyên bố sẽ cắt giảm 50% lượng phân bón sử dụng.
Bên cạnh đó là tạo ra chất cải tạo đất có thể phục hồi “đất hoặc cát cạn kiệt” để hấp thụ nước, vi sinh vật và phân bón tốt hơn. Cơ sở này cũng sẽ xử lý nước thải, loại bỏ amoniac để tái sử dụng làm phân bón.
Bằng cách sử dụng GigaFarm để trồng cây giống cho 38.000 trang trại đang hoạt động của UAE, ông Lloyd cho biết ReFarm có thể vượt xa việc “giải quyết bề mặt” của vấn đề và đóng vai trò lớn về an ninh lương thực. Theo ông Lloyd, rác thải ở khắp nơi.
Chúng ta có thể xử lý chất thải và biến nó thành vật có giá trị, cho dù giá trị đó là thực phẩm mà chúng ta đang trồng hay nó đang thay thế những thứ sử dụng nhiều hydrocarbon như phân bón sinh học. Chúng ta phải làm điều này, nếu không chúng ta sẽ làm cạn kiện hành tinh.
 |
| Trang trại thẳng đứng GigaFarm sử dụng phương pháp thủy canh và đèn LED để trồng cây trong nhà. |
Bảo đảm an ninh lương thực
Công nghệ nông nghiệp ngày càng trở nên quan trọng khi biến đổi khí hậu đe dọa an ninh lương thực. Tiến sĩ Rohit Sharma tại UAE cho biết nơi đây nhập khẩu hơn 85% lượng thực phẩm mà họ tiêu thụ, nên sẽ rất khó khăn nếu bị gián đoạn chuỗi cung ứng.
Chính phủ UAE đang mong muốn đa dạng hóa nguồn thu nhập của quốc gia, chuyển từ ngành hóa dầu sang các lĩnh vực xanh hơn như năng lượng tái tạo, giao thông bền vững và công nghệ nông nghiệp, tạo cơ hội và hỗ trợ cho các doanh nghiệp đổi mới như ReFarm.
Không chỉ UAE quan tâm đến canh tác thẳng đứng. Qatar cũng đang đầu tư mạnh vào canh tác thông minh và các công ty công nghệ nông nghiệp đang mở rộng sang Ả-rập Xê-út.
Nghiên cứu của ông Rohit Sharma chỉ ra rằng giá trị của ngành này sẽ đạt 6.22 tỷ USD năm 2030 ở Trung Đông và châu Phi, khi mối lo ngại về an ninh lương thực trong khu vực ngày càng tăng và dân số đô thị tiếp tục bùng nổ.
Tuy nhiên, sẽ phải mất một thập kỷ nữa trước khi chúng ta thấy phương pháp canh tác thẳng đứng được áp dụng rộng rãi và cần có nhiều nghiên cứu hơn để tăng số lượng cây trồng có thể trồng được theo phương pháp này.
Dự án GigaFarm trị giá 326 triệu USD sẽ khởi công vào cuối năm nay và dự kiến sẽ đi vào hoạt động đầy đủ vào năm 2026.
