Какие ассоциации вызывает у большинства людей слово «ферма»? Девять из десяти ответят: животноводческий комплекс, на котором содержатся коровы, свиньи и другой сельскохозяйственный скот.

В принципе, правильно. Но в современном мире все не так просто: людей становится больше, а земли и ресурсов – меньше. Поэтому и приходится думать над самими неожиданными решениями – или ферму плавучую построить, или тараканов выращивать, либо заняться разведением мускулистых свиней, похожих на Халка.

В порту Роттердама обосновалась такая плавучая ферма. Пока там содержится 32 рогатых обитательницы. На то, чтобы построить плавучее чудо природы, понадобилось несколько лет. Зато сейчас ферма представляет собой современный комплекс, где предусмотрено роботизированное доение, просторные кабины и другие современные разработки для МТФ.

Большая часть корма для скота поступает из города. Животные, которые содержатся на плавучей ферме, питаются зерном, отрубями, картофельными обрезками и травой с игровых полей для гольфа. Дождевая вода, которая накапливается на крыше, очищается и используется для питья. Навоз используется в качестве органического удобрения для садов и парков Роттердама. Ожидается, что плавучая ферма заинтересует многочисленных туристов.

Проектировщики комплекса предусмотрели наличие плавающих солнечных панелей, которые обеспечивают все потребности в энергии.

Молочные продукты пока можно приобрести только на ферме. В дальнейшем они будут продаваться в магазинах Lidl в Роттердаме и его окрестностях.

Благодаря миксу аквакультур, гидропоники, и фотовольтаики такая плавучая ферма может производить продукты питания 365 дней в году, независимо от количества воды в регионе, засухи, и даже стихийных бедствий.

Казалось бы, для чего животным необходимо находиться вне своей привычной зоны обитания? Ведь можно было бы построить вполне себе современную ферму и на земле. Что ж, как утверждают разработчики столь необычного проекта, как раз таки в земле и дело. Нидерланды – маленькая, но довольно густонаселенная страна, уже сейчас придумывающая варианты того, как можно максимально задействовать всю имеющуюся в ее распоряжении территорию.

Для того, чтобы постоянно обеспечивать максимальный комфорт своим обитателям, платформа была обустроена специальным «зеленым гектаром», на который животные смогут выходить тогда, когда пресытятся постоянным видом на океан. Кроме того, на ферме смогут проживать одновременно 40 коров, которые смогут производить более 1000 литров молока в день. Другими словами, благодаря столь необычной организации пространства, ученые планируют не только поставить первый эксперимент для того, чтобы увидеть, как в будущем будет развиваться сельское хозяйство, но и для того, чтобы жители Роттердама могли получать постоянную и экологичную пищу.

Несмотря на ряд преимуществ строительства уникальной фермы, предприниматели считают, что основным источников дохода «фермы из будущего» станет даже не производство молока, а ее туристическая привлекательность. Кроме туристов, понаблюдать за жизнью коров смогут школьники и студенты.

Можно ли вырастить деревья на плавучей платформе? Можно. Только искусственные. Дело в том, что создатели проекта не готовы ждать того времени, когда смогут достаточно вырасти все необходимые для проекта растения. Для того, чтобы снизить потребность животных во флоре, предприниматели решили установить на платформе ее искусственные аналоги.

Несмотря на то, что примерно треть опрошенных по поводу возведения столь необычного сооружения высказались позитивно, остальные две трети респондентов считают идею плавучих ферм откровенно бредовым занятием. Дело в том, что еще достоверно не доказано, есть ли у животных предпосылки к возникновению морской болезни. Если так, то проект может оказаться под угрозой закрытия из-за негуманного обращения с животными. Однако, как бы то ни было, коллаборацию из ученых и предпринимателей этот факт не останавливает. Уже в ближайшем будущем исследователи хотят запустить проект плавающей теплицы и морской фермы для кур.

Подобные фермы будут плавать не только вдоль берегов Нидерландов. По задумке создателей, коровы и куры смогут стать полноценными путешественниками, своим примером продвигая новый тип сельского хозяйства будущего.

Всё указывает на то, что население планеты достигнет отметки в 9,6 миллиардов человек до 2050 года. Чтобы накормить всех людей, производство продуктов питания должно увеличиться на 70 процентов. Что ещё хуже, нехватка воды становится реальной проблемой. По данным Института мировых ресурсов, треть нашего текущего производства продуктов осуществляется в местах, где заканчивается вода. Весёлое время наступает, правда?

Именно сейчас мы открыты для любых идей, и чем сумасшедшей, тем лучше. Архитектор Хавьер Понсе из компании ForwardThinkingArchitecture (в сотрудничестве с Якубом Дыха), возможно, придумал самую безумную из всех: плавучую ферму. Да, да, ферму на воде.

Так называемые Smart Floating Farms (SFF), что переводится как «умные плавучие фермы», являются «автоматизированными многоуровневыми платформами по производству продовольствия и энергии на воде», или простыми словами, это плавающее чудо сделает возможным доставку еды в страны, где существует проблема импорта еды и воды, а в некоторых случаях даже их дефицит.

«После того, как я провёл некоторые исследования и посмотрел документальные фильмы о будущем человечества, я заинтересовался, смогу ли я помочь улучшить мир, используя свои знания в области архитектуры и дизайна», сказал Понсе. «Одна из тем, которая привлекла моё внимание, была проблема пищевых продуктов и нынешняя тенденция перемещения огромного количества пищи из одного места в другое, что приводит к огромным экологическим проблемам».

Эта идея не является чем-то совершенно новым для будущего: Понсе был вдохновлён прошлым. Плавучие фермы как таковые существовали и раньше в истории человечества», к примеру чинампы из сельского хозяйства майя. Также называемые «плавучие сады», искусственные острова, были построены на пресноводных озерах, используя слои растительности и грязи. Влажная среда способствует циклу разложения и орошения, который делает почву плодородной, создавая продуктивную зону для сельского хозяйства.

Ещё в древние времена до 14-го века ацтеки превратили большую часть озера Сочимилько в один большой плавучий сад, что позволило им прокормить около 230 тысяч человек. Некоторые чинампы всё ещё существуют сегодня.

«Это не научная фантастика. Это серьёзное и жизнеспособное решение», говорит Понсе. «Его целью не является «решение» всех проблем голода человечества или замена существующего традиционного сельского хозяйства; задумка не в этом. Движущая идея проекта заключается в том, чтобы создать новую инициативу, которая может дополнять и быть совместимой с другими существующими методами производства в целях уменьшения проблем нехватки пищевых продуктов в различных регионах земного шара».

Благодаря миксу аквакультур (рыба), гидропоники (сельскохозяйственных культур), и фотовольтаики (солнечная энергия) SFF может производить продукты питания 365 дней в году, независимо от количества воды в регионе, засухи, и даже стихийных бедствий. Дизайн Понсе обеспечивает непрерывное снабжение пищей и приблизительный ежегодный урожай в 8,152 тонны овощей и 1,703 тонны рыбы.

Они будут доступны для мегаполисов будущего с выходом к морю, внутренними озерами или реками, что включает в себя практически любые города: Чикаго, Токио, Сингапур, Джакарта, Каир, Доха, Осака, Бахрейн, Стамбул... Этот список можно продолжать бесконечно.

Но, интересно понимать, является ли плавучая ферма всего лишь концепцией, или она может в один день на самом деле быть построена как коммерчески жизнеспособное агропредприятие? Основатель и главный редактор издания Indie Farmer Найджел Эйкхарст верит в будущее этой идеи.

«С точки зрения осуществимости, я бы сказал, что проект выглядит чересчур амбициозно», говорит он. «Но, если вы посмотрите на успешный гидропонный салат и растущие предприятия по производству свежих продуктов, такие как ThanetEarth, на все технологии и знания, которые существуют, чтобы сделать это коммерческой реальностью, то плавучие фермы могут теоретически стать экологически устойчивым способом выращивания более локальной и здоровой пищи».

Увеличение населения, быстрый рост городов, уничтожение земель сельскохозяйственного назначения, а также климатические изменения ставят новые вызовы для человечества. Все это требует новых подходов к повышению качества человеческой жизни и окружающей среды.

Хавьер Понсе, испанский инженер и архитектор, собирается убить всех зайцев одним выстрелом. Найденное им решение поможет избежать планетарного голода и экологической катастрофы одновременно.

Модель плавучей фермы представляет собой многоярусную конструкцию. На нижнем ярусе находятся бассейны для разведения рыбы. Этажом выше расположены поля, где выращиваются зерновые и овощи – гидропонным методом, то есть без почвы, на питательных растворах. Основой растворов станут рыбные удобрения, полученные из побочных продуктов производства на нижнем ярусе. В свою очередь, остатки зерновых, не пригодные в пищу человеку, пойдут на корм рыбам. Таким образом, производство здоровой пищи будет замкнуто в цепь, где отходы одного цикла являются питательной средой для другого. Нет необходимости пояснять, насколько выиграет от этого окружающая среда.

Понсе говорит, что образцом ему послужили традиционные рисовые поля в Азии, залитые водой, смешанной с молотыми останками рыбы. Способ, который тысячелетиями обеспечивал азиатские народы рисом на самых неплодородных землях, может спасти человечество от голода в будущем. Хавьер составил примерный список городов, возле которых его фермы окажутся полезнее всего. В список попали Нью-Йорк, Чикаго, Сиэтл, Токио, Сингапур, Шанхай, Стамбул, Сеул – словом, все перенаселённые, загрязнённые мегаполисы мира. Большинство из них находится на побережье – а значит, может воспользоваться океаном как новыми полями. Впрочем, Понсе рассматривает возможность размещения ферм на реках и озёрах.

Третий, самый верхний этаж плавучей фермы отведён под фотоэлектрическую станцию – там будут размещены преобразователи и накопители солнечной энергии и дневного света, подпитывающие растения этажом ниже и обеспечивающие питанием все процессы на ферме. Распределять энергию и свет в соответствии с потребностями разных растительных культур будут современные компьютерные системы. Солнечная энергия, натуральные удобрения/корм и чистый морской воздух гарантируют высокое качество производимой пищи. Стоимость этих продуктов не выглядит заоблачной, если вспомнить, что многие мегаполисы импортируют большую часть продуктов питания.

Ещё одним направлением, которое развивает Понсе для своих ферм, является очистка воды. На фермах будут установлены эффективные системы опреснения, воду из которых можно использовать для полива растений и употреблять для утоления жажды. Для повышения остойчивости и защиты от шторма фермы будут окружены надувными заграждениями. При строительстве Хавьер предлагает использовать ряд давно известных и хорошо протестированных материалов, которые не проблема достать на рынке – здесь, по словам инженера, нет нужды изобретать велосипед.

«Это не научная фантастика, – уверяет Понсе. – И не попытка отучить человечество выращивать пищу традиционными способами. Но это действительно хорошее подспорье на случай нехватки пищи – я говорю даже не о глобальном кризисе, а о реальном дефиците отдельных продуктов в разных регионах. Дыня в Токио стоит $200 долларов. Просто подумайте, сколько детей сможет её попробовать, если рядом с городом появится плавучая ферма».

Плавучие агрофермы – многообещающая тенденция городского земледелия. Первые такие проекты уже реализованы в Нью-Йорке и Сингапуре. Рассказываем об их устройстве и значении для мегаполисов.

Swale: из баржи – в агроферму

Проект плавучей фермы Swale был запущен с помощью Kickstarter в июне 2016. Для этого было собрано $32000. Старую баржу переделали в площадку для выращивания. Для орошения посевов используется речная и дождевая вода. Ферма открыта для посещений. Любой горожанин может прийти сюда, задать вопросы кураторам и совершенно бесплатно забрать с собой растения с грядки. По словам организаторов, цель Swale – приучить нью-йоркцев к культуре домашнего выращивания. Поэтому агроферма стала не только сельскохозяйственным, но и культурным пространством: здесь устраивают интерактивные инсталляции и включают аудиозаписи с пением птиц. Проект преследует еще одну цель. На общественной земле Нью-Йорка запрещено выращивать продукты на продажу. Огород, разбитый на водном пространстве, это ограничение обходит. Авторы проекта надеются, что, убедившись в пользе таких ферм, власти города отменят существующий запрет.

«Медуза» Сингапура

Агрофермы «Медуза» архитектора Жаннинг Ханг – это высокие технологии, вдохновленные природой. Стены плавучей конструкции изготовлены из стекла. Обычно они убраны и опускаются только во время шторма, чтобы защитить растения. На крышах «медуз» расположены солнечные батареи, питающие систему полива. В солнечную погоду, когда стены опущены, растения в саду защищает от насекомых электростатическое поле. Кроме того, «Медузы» помогают очистить воду в реках. В «щупальцах» конструкции расположены сенсоры. Обнаружив загрязненную воду, она закачивает ее в специальные емкости с микроорганизмами. Те ее очищают, выпускают в реку и повторяют процесс с новой порцией жидкости.

Чтобы преобразовать солнечную энергию в электрическую, нужен солнечный свет, фотогальванические панели и места для их размещения. Третье условие до недавнего времени считалось серьезным препятствием для густонаселенных стран. Элегантное решение проблемы дефицита земель продемонстрировали Япония и Индия, разместившие электростанции на воде.

Идея спуска на воду солнечных ферм возникла у Японии, которая после аварии на атомной станции «Фукусима-1» в марте 2011 года ощутила резкую нехватку альтернативных источников энергии. Стране потребовалось два года после ядерной катастрофы и $275 миллионов, чтобы сконструировать первую и пока единственную крупную плавучую электростанцию Kagoshima Nanatsujima Mega Solar Power Plant. Эта 70-мегаваттная солнечная ферма расположена в океане, у берегов юго-западного острова Кюсю. Она состоит из 290000 панелей, занимающих площадь 1,27 миллионов квадратных метров, и способна генерировать достаточно электроэнергии для обеспечения 22000 домохозяйств.

Недавно индусы объявили о появлении у них собственных ноу-хау, с помощью которых они смогут реализовать аналогичный проект вчетверо дешевле – за $64-72 миллионов. Свою солнечную ферму Индия намерена разместить на нескольких пресноводных озерах юго-западного штата Керала.

Если энергетическую ситуацию Японии можно назвать затруднительной, то у Индии она отчаянная – около 400 миллионов индусов до сих пор живут без электричества. 

Солнечные фермы Индии выполняют двойную функцию. Помимо производства энергии, они помогают сберегать водные ресурсы от высыхания в жаркие месяцы лета. 

Плавучая солнечная электростанция Индии, как и японская, согласно проекту, займет площадь 1,27 миллионов квадратных метров, однако окажется менее мощной. Ее потенциал будет ограничен 50 мегаваттами энергии в год.

Идея, лежащая в ее основе, проста – солнечные панели разместят на поверхностях озер на неподвижно зафиксированных платформах, которые не будут раскачиваться на волнах и колебаться от сильных порывов ветра. «В штате Керала есть множество крупных водоемов, которые местная энергокомпания NHPC намерена использовать для нужд солнечной энергетики. Строительство первых мощностей намечено на октябрь нынешнего года. NHPC запросила у нас инженерно-техническую помощь для реализации 50-мегаваттного проекта», – сообщил глава Колледжа возобновляемой энергии Гон Шудхури (Gon Choudhury).

«Плавающие солнечные фермы – не идеальное решение. Не стоит думать, что мы сможем покрыть все мировые океаны фотоэлементами. Однако это, несомненно, большой шаг вперед на пути к развертыванию солнечных ферм в космосе», – отметил эксперт.

Плавающие солнечные фермы могут стать последним звеном эволюции солнечных ферм. В мире стремительно развиваются другие эволюционные цепочки, способные породить более выгодный способ получения энергии.