Zelený sen - zemědělství v regálech

Je pěstování plodin při umělém osvětlení přátelské k životnímu prostředí? Ve světě již existuje několik malých podniků, které začaly pěstovat potraviny při elektrickém osvětlení, aktuální je i trend zavádět městské zemědělství nebo vertikální farmaření. V bývalém londýnském protileteckém krytu se má 30 metrů pod zemí zahájit koncem roku 2015 komerční výroba salátů zcela bez přítomnosti denního světla. A nejde přitom o první případ tak zvané vnitřní farmy (indoor farm).

Původní vize vertikálního zemědělství spočívala v tom, že místo stále většího záboru půdy lze potraviny pěstovat vertikálně na osvětlovaných regálech ve vnitřních prostorách. Existuje přitom několik variant.

Skleníky na střechách domů i v regálech

Například americká firma Gotham Greens postavila několik skleníků na střechách domů. Problémem je ale nedostatek vhodných míst a skleníky navíc vyžadují více energie než venkovní pěstování plodin. V létě je třeba je ochlazovat, v zimě ohřívat.

Firma Sense Farms nedaleko Chicaga začala pěstovat bylinky a saláty v průmyslovém skladu na hustě rozmístěných rozměrných regálech. Obdobně i jedna japonská společnost v prefektuře Miyagi.

Vertikální uspořádání

Formu vertikálního zemědělství bez slunečního světla umožnil vynález svítidel LED. Pěstitelé používají vysokotlaká sodíková světla k doplnění nebo k náhradě světla slunečního již desetiletí. Nejnovější sodíkové LED mají oproti starším typům výhodu, že nejsou tak velkým zdrojem tepla. Podle Bruce Bugbee z Utah State University, Logan, se proto mohou instalovat blíže k rostlinám, což umožní jejich pěstování na regálech a lze jich na malé ploše pěstovat více. Vládou dotovaná farma v prefektuře Miyagi, kde se pěstují saláty v interiéru na 16 vertikálně umístěných regálech, je – měřeno na čtvereční metr půdy – údajně stokrát produktivnější, než venkovní farma.

LED snižují náklady a zvyšují výnosy

Hlavním problémem pěstování plodin ve vnitřních prostorách jsou náklady na osvětlení. K jejich uhrazení je třeba získat dobrou cenu za produkt. To je také jeden z důvodů, proč nebyly četné pokusy v průběhu 80. let úspěšné, a proč byly ziskové pouze pěstírny marihuany. Fanoušci indoor farmingu ale tvrdí, že by tento způsob mohl pomoci řešit i potravinový problém světa. Źe by se tak mohly pěstovat i základní potraviny, jako je pšenice, ale zatím nepřichází v úvahu.

„Zelená“ versus uhlíková stopa

Spornou otázkou zůstává, zda je indoor farming také „zelenějším“ způsobem výroby potravin. Společnost Zero Carbon Food se domnívá, že bude mít menší uhlíkovou stopu i nižší spotřebu energie ve srovnání se skleníky. Také firma Green Sense Farms konstatovala, že pěstování plodin v blízkosti spotřeby omezí dopravu, sníží spotřebu paliva a podstatně tak omezí emise CO₂. Obecně to ale neznamená, že lokálně vyráběné potraviny mají menší emise CO₂. Emise vznikající při dopravě představují totiž jen malou část z celkových emisí při výrobě potravin.

Experiment s dopravou

Louis Albright z Cornell University, Ithaca, N.Y., vypracoval v roce 2008 pro stát New York analýzu, která porovnávala hodnotu emisí CO₂ u potravin dovážených a vyráběných v místě. Potraviny se dovážely z Kalifornie a Arizony na průměrnou vzdálenost 5 000 km. V případě dovozu jednoho kilogramu salátu činily emise CO₂ 0,7 kg, u salátu pěstovaného v místních vytápěných sklenících s dodatečným umělým osvětlováním to byly až 2 kg CO₂. Pokud by byl salát pěstován při stoprocentním umělém osvětlování a při odběru elektřiny ze sítě USA, pak by emise vyskočily až na 8 kg CO₂, (obr. 1). Důvodem je skutečnost, že přeměna fosilních paliv, větrné a sluneční energie na elektřinu a potom na světlo je velmi neefektivní. Více než 90 % energie se totiž po cestě ztrácí.

Analýza L. Albrighta byla kritizována mimo jiné proto, že využívala zastaralé údaje. Společnost Green Sense Farms zpochybňovala závěry, protože je obtížné porovnávat polní a skleníkové pěstování s indoor farmingem.

Využití slunečních elektráren?

Faktem zůstává, že zatím žádná americká firma neposkytla údaje dokazující, že při pěstování potravin uvnitř prostorů jsou emise CO₂ menší než při polním nebo skleníkovém pěstování. Podle názoru společnosti Zero Carbon Food by bylo možné emise snížit stoprocentním využitím slunečních elektráren.

Bugbee se přesto domnívá, že i kdyby veškerá elektřina pocházela ze slunečních elektráren, výroba potravin ve vnitřních prostorách by měla i tak negativní ekologický dopad. Pokud by se veškerá elektřina vyráběla ve slunečních elektrárnách, při jejich účinnosti a účinnosti LED by tyto elektrárny potřebovaly 13krát větší plochu než samy rostliny! Hromadná výroba slunečních panelů navíc vyžaduje velkou spotřebu energie a vznikl by zde i problém s jejich umístěním.

Nahradit sluneční světlo, které je zadarmo, světlem umělým, je proto velmi obtížné. Pěstování potravin energeticky náročným způsobem by tedy příliš nepomohlo. Přesto Cary Mitchell, odborník na zahradnictví z Purdue University, West Lafayette, Indiana, se domnívá, že by experimenty s kombinací konvenčních skleníků a indoor farmingu měly i nadále pokračovat v rámci, jak to sám nazval, „zemědělství v kontrolovaných ekologických podmínkách“.

Zdroj: Michael Le Page: Green dream. New Scientist, 2015, č. 3008, s. 31-34.