Te midde van droogtes en rekordwarmte roem hoëtegnologie-kasinstallasies en vertikale plase hulself as ‘n klimaatvriendeliker manier om te verbou. Maar dit gaan nie sonder ‘n omgewingstol nie.
Niemand sou argumenteer dat die klimaat in Noord-Texas ideaal is vir die verbouing van slaai, ‘n gewas wat floreer wanneer daar ‘n koelte in die lug is. Maar die streek se brandende somers is geen kommer vir Eddy Badrina, uitvoerende hoof van Eden Green Technology, ‘n vertikale, hidroponiese kasmaatskappy net buite Dallas nie.
Die maatskappy, wat sy blaar- en kropslaai aan Walmart verkoop, beheer elke aspek van ‘n plant se lewe. By sy 7665 m2 fasiliteit word koel lug ingepomp om die ideale mikroklimaat rondom elke krop slaai te skep. Sewe myl pype lewer voedingsryke water. Alhoewel natuurlike lig die spasie oorstroom — wat dit onderskei van vertikale plase wat die son uitsluit ten gunste van beheerde beligting — gehoorsaam addisionele LED- ligte ‘n geprogrammeerde algoritme wat hulle lei om net die regte hoeveelheid lig op elke plant te laat skyn.
“Daar is buitengewone waterdoeltreffendheid in hierdie fasiliteite, maar energie is werklik die Achilleshiel.”
“Ons is redelik onverskillig oor die buite-omgewing,” het Badrina gesê.
Terwyl die gevolge van klimaatsverandering toeneem en meer ernstige droogtes, oorstromings en plae besorg, ontneem sommige kwekers beheer van hul gewasse weg van die natuur. Enorme hoëtegnologie-kasinstallasies en kleiner vertikale plase — vensterlose pakhuise wat tipies plante in rakke gestapel kweek — hou die belofte in om boere byna oral te laat verbou.
Maar al hierdie beheer gaan met ‘n omgewingstol gepaard. Binne hierdie fasiliteite skep boere die perfekte groeiomstandighede met krag wat hoofsaaklik deur die verbranding van fossielbrandstowwe opgewek word, en baie daarvan.
“Dit is baie van dieselfde tegnologieë wat jy in ‘n gebou vir menslike gemak sou sien, maar wat nou vir plante gebruik word,” het Jennifer Amann, senior mede-opsteller in die geboue-program van die Amerikaanse Raad vir ‘n Energie-Doeltreffende Ekonomie, ‘n nie-winsgewende organisasie wat fokus op die verminder van energieverspilling, gesê. “Daar is buitengewone waterdoeltreffendheid in hierdie fasiliteite, maar energie is werklik die Achilleshiel.”
In kouer streke verhit binnelandse plaas-operateurs hul kaste met natuurlike gas of propaan, aangesien hierdie fossielbrandstowwe dikwels die goedkoopste opsie is. Vertikale plase is ‘n klein deel van die mark, maar hulle verbruik tipies baie meer elektrisiteit as kaste om natuurlike lig te vervang en om koel- en ontvogtigingstelsels van krag te voorsien.
“Ons het ‘n baie lae natuurlike gaspryse vir ‘n geruime tyd gehad, en dit is hoekom ons sien dat gekontroleerde landboufasiliteite in Montana en Wyoming en Texas gebou word,” het Schimelpfenig gesê.
Landwyd is die industrie in opmars. Tussen 2017 en 2022 het die grond wat gebruik word om groente en kruie in kaste te kweek met meer as 1,9 miljoen m2 toegeneem, ‘n sprong van 18 persent, volgens die federale regering se nuutste landbou-sensus, wat verlede maand uitgereik is. Alhoewel gewasse wat in binnelandse plase gekweek word steeds ‘n klein persentasie van wat op kruideniersrakke is, uitmaak, maak hulle vordering in sekere dele van die land. Vandag kom ongeveer 20 persent van die blaargroente wat te koop is in Nieu-Engeland van gekontroleerde-omgewingslandbou-operasies.
Energieverbruik in die industrie wissel wyd, afhangende van die grootte van die kas en watter gewasse gekweek word. ‘n Studie van 12 binnelandse plase deur die nie-winsgewende Resource Innovation Institute het gevind dat vyf van hulle soveel energie per vierkante meter gebruik het as ‘n hospitaal. Een vertikale plaas, ‘n uitsondering, het soveel energie per vierkante meter geslurp as ‘n data-sentrum.
Hierdie maatskappye adverteer hul produkte as veiliger, voedsamer en vars as veldverboude produkte, aangesien hulle operasies tipies insekdoders uitskakel en binne ‘n paar uur se ry van groot stede is. Hulle roem daarop dat hulle een-tiende van die water gebruik, ‘n bewering wat ondersteun word deur onafhanklike navorsing. Maar hulle praat nie altyd oor hul energieverbruik nie; die meeste state vereis nie dat hulle dit rapporteer nie, en navorsers sê baie is terughoudend om hierdie data te deel.
Met gedetailleerde inligting oor energieverbruik moeilik om te bekom, is dit lastig om die koolstofvoetspoor van binnelandse boerdery te kwantifiseer. Navorsers wat die uitstoot van broeikasgasse van die bedryf bestudeer het, het teenstrydige gevolgtrekkings bereik.
‘n Vergelyking van studies wat die uitstoot van kweektomate in kaste en op veld optel, dui daarop dat diegene wat binne gekweek is ‘n koolstofvoetspoor het wat ses keer so groot is. Maar ‘n opsomming van navorsing oor die uitstoot van slaai-kwekers het tot ‘n ander bevinding gekom: Koolstofverontreiniging van binnelandse plase was laer as dié van tradisionele plase omdat hulle nader aan hul kopers was en nie hul slaai-blare honderde of duisende myle in diesel-verbranding vragmotors moes vervoer nie.
“Ons verstaan nie hierdie alternatiewe groeimetodes wat nie die son gebruik nie,” het hy gesê.
Maar los van daardie debat, sê kundiges dat binnelandse plase in die Verenigde State meer doeltreffend kan wees.
Gretchen Schimelpfenig, ‘n siviele ingenieur wat gewerk het om binnelandse plase se energieverbruik te monitor, het gesê baie Amerikaanse kaste kan hul energieverbruik tot die helfte verminder. Nederlandse kastegnologie het bewys dat dit moontlik is, het sy gesê, maar in die Verenigde State is daar min druk op binnelandse voedselkwekers om dinge anders te doen.
“Ons het ‘n baie lae natuurlike gaspryse vir ‘n geruime tyd gehad, en dit is hoekom ons sien dat gekontroleerde landboufasiliteite in Montana en Wyoming en Texas gebou word,” het Schimelpfenig gesê.
Ander state wil inspring. In ‘n tyd waarin verbruikers meer jaar-rond groente en bessies soek, en baie steeds grimas herinneringe het aan die pandemie se voorsieningskettingkrisisse, werf state binnelandse plase wat gebou kan word waar daar ‘n mark is vir vars produkte.
Russell Redding, sekretaris van landbou van Pennsylvania, het gesê die staat het ‘n “diens van die portier” geskep om die permitproses te vergemaklik en om binnelandse plaas-operateurs met terreinseleksie te help. Sy agentskap fokus op plekke in die Lehigh Valley en die suid-sentrale streek, waar daar nabyheid is tot groot energie-infrastruktuur en begeerde markte in New York, New Jersey en DC. Sommige van die staat se topuniversiteite werk aan tegnologie om automatisering binne vertikale plase en kaste te versnel, het hy gesê, terwyl sy kolleges werkers oplei vir werksgeleenthede in hierdie fasiliteite.
“Hierdie fasiliteite is energie-intensief,” het Redding gesê, “maar Pennsylvania is die tweede grootste netto-energieverskaffer aan die nasie, en ons dink dis ‘n differensiator vir ons.”
Een van Pennsylvania se verkooppunte is sy oorvloed van energie, waarvan die meeste opgewek word deur die verbranding van natuurlike gas.
“Hierdie fasiliteite is energie-intensief,” het Redding gesê, “maar Pennsylvania is die tweede grootste netto-energieverskaffer aan die nasie, en ons dink dis ‘n differensiator vir ons.”
Virginia sien ook uit na ‘n boom in binnelandse boerdery. Volgens staatsamptenare het die bedryf oor die afgelope vyf jaar met sowat 25 persent gegroei, en word verwag dat meer maatskappye daar sal intrek. Plenty Unlimited, ‘n vertikale boeremaatskappy in Kalifornië, bou wat dit sê die wêreld se grootste binnelandse boerderykampus op 120 hektaar grond buite Richmond, waar dit planne beoog om aarbeie vir Driscoll’s te verbou.
Sommige maatskappye het belowe om skoon elektrisiteit vir hul operasies te gebruik.
In Westbrook, Maine, bou Vertical Harvest ‘n vier-verdieping, 4831 m2 vertikale plaas en onderhandel oor ‘n ooreenkoms om dit met hernubare energie te voorsien. Tog het maatskappy-leiers gesê hulle kan dieselfde strategie nie op hul volgende projek toepas nie, in Detroit, waar die staat se energiemengsel swaar op fossielbrandstowwe is en die maatskappy nie sy elektrisiteitsverskaffer kan kies nie.
“Mense kom met meer kreatiewe oplossings vir energiebronne, maar ek dink hulle sal altyd sukkel met die energieverbruik.”
Little Leaf Farms, die dominante gekontroleerde-omgewingsprodusent van verpakte groenblare in Nieu-Engeland, gebruik natuurlike gas om sy kaste te verhit. Om hierdie probleem te omseil, het die uitvoerende hoof, Paul Sellew, gesê die maatskappy koop hernubare-energie-sertifikate, elk waarvan ooreenstem met ‘n bepaalde hoeveelheid energie wat deur skooner bronne soos wind of son opgewek word. Little Leaf beplan ook om ‘n groot sonkragstelsel op sy 180-hektaar-perseel in McAdoo, Pa., te bou, en Sellew het gesê hy is begeer om uiteindelik oor te skakel na geotermiese energie, wat reeds in Nederland gebruik word om kaste te verhit, maar in die Verenigde State nie aanslaan nie.
Sellew het gesê operateurs oorskat die omgewingsvoordele van vertikale plase, en het hulle beskryf as ‘n klein maar “onvolhoubare” deel van die binnelandse boerderywêreld. “Ons verstaan nie hierdie alternatiewe groeimetodes wat nie die son gebruik nie,” het hy gesê.
‘n Paar vertikale-boeremaatskappye, soos Eden Green in Texas, het op die probleem van vuil energie gereageer deur op doeltreffendheid te fokus. Eden Green se hibriede model gebruik natuurlike lig, en die maatskappy verminder die las op sy verkoelingstelsel deur geprogrammeerde openinge te gebruik om hitte en humiditeit te beheer. Badrina het beraam dat sy twee plase omtrent ‘n kwart van die elektrisiteit verbruik wat deur ‘n tipiese vertikale plaas wat blaargroente kweek, verbruik word, wat die maatskappy in staat gestel het om ander gewasse, soos kruie, te plant wat meer energie-intensief is.
Badrina het gesê hy het opgemerk dat ander kwekers meer aandag aan hul energieverbruik begin gee het na ‘n reeks hoë-profiel-mislukkings in die vertikale-boerdery-industrie verlede jaar. Tog weeg die aanvanklike kostes van energiedoeltreffende tegnologie soms swaarder as die aansporing van laer nutsrekeninge.
En aangesien sommige maatskappye begin kyk om vertikale plase in die moerasagtige Suide te bou, het Badrina gesê hulle waarskynlik selfs hoër kragrekeninge van al die energie wat nodig is om die streek se hitte en humiditeit teen te werk.
“Mense kom met meer kreatiewe oplossings vir energiebronne, maar ek dink hulle sal altyd sukkel met die energieverbruik,” het hy gesê.