Inde i Singapores enorme satsning på vertikalt landbrug

En VertiVegies-tekniker inspicerer grønne grøntsager som bok choy, dyrket under LED-lys på virksomhedens vertikale gård. Zakaria Zainal

Udefra lignede VertiVegies en håndfuld uvorne skibscontainere, der var lagt side om side og boret sammen. Et par meter i højden blev de støttet op på en plet beton i en af ​​Singapores ubeskrivelige forstæder. Men da han først var inde, så Ankesh Shahra potentiale. Kæmpe potentiale.

Shahra, der bærer sit mørke hår floppy og hans dyrt udseende skjorter med deres øverste knap afslappet afslappet, havde en masse erfaring i fødevareindustrien. Hans bedstefar havde grundlagt Ruchi Group, et virksomhedskraftcenter i Indien med udløbere inden for stål, fast ejendom og landbrug; hans far havde startet Ruchi Soya, en oliefrøbehandler til $3 milliarder, som havde været Shahras træningsplads.

Denne historie var en del af vores november 2020-udgave

• Se resten af ​​problemet
• Abonner

Da Shahra blev præsenteret for VertiVegies-grundlæggeren Veera Sekaran til en vens fest i 2017, var han sulten efter at sætte sit eget iværksætterpræg. Et tidligere forsøg havde involveret indkøb af økologisk mad fra hele Asien: en øjenåbnende oplevelse, en med et stort pres, siger han. Det hjalp ham med at finde et problem, der skulle løses.

Jeg havde set, hvor meget landmænd er afhængige af vejret globalt, siger han. Udbyttet var enormt uberegnelig: Der er så mange uoverensstemmelser og afhængigheder, at det er et enormt vanskeligt erhverv for hovedparten af ​​landmændene. Den letfordærvelige forsyningskæde var så brudt.

Og hvad Shahra så, da han trådte ind i Sekarans genbrugte skibscontainere, var en løsning.

Indeni sad uoverensstemmende plastbakker omhyggeligt stablet på industrielle metalhylder, og strakte sig hele vejen fra betongulvet til bølgepladeloftet. I hver bakke var der små grønne planter af forskellige arter og størrelser, alle med deres rødder badet i den samme vandige opløsning, deres blade krøllede op mod det samme lyserøde skær af svagt brummende LED-bjælkelys ovenover.

Et kontrolleret miljø betyder, at VertiVegies mad, såsom spiselige blomster, kan dyrkes uden pesticider.

TILLADELSE AF VERTIVEGIES

Med VertiVegies dyrkede Sekaran vertikalt: dyrkede grøntsager indendørs, med tårne ​​af afgrøder stablet på hinanden i stedet for i brede, vidtstrakte marker og i hydroponisk opløsning i stedet for jord. Han dyrkede mad uden at blive udsat for vejr eller årstider, ved at bruge teknikker, som andre var banebrydende for, i et land, der havde hårdt brug for en ny måde at dække sit fødevarebehov.

Singapore er det tredje mest tætbefolkede land i verden, kendt for sine tætpakkede højhuse. Men for at proppe alle de skinnende tårne ​​og næsten 6 millioner mennesker til en landmasse, der er halvt så stor som Los Angeles, har det ofret mange ting, inklusive fødevareproduktion. Gårde udgør ikke mere end 1 % af dens samlede jord (i USA er det 40 %), hvilket tvinger den lille bystat til at betale omkring 10 milliarder dollars hvert år ved at importere 90 % af sin mad.

Her var et eksempel på teknologi, der kunne ændre alt det.

Sekaran kom fra en verden, der er meget anderledes end Shahras. Det femte af ni børn havde han mistet sin far som femårig og voksede op fattig. Så få penge havde familien, at Sekaran dukkede op i skole i en overdimensioneret uniform og knugede sine lærebøger i en papirpose. Men han klatrede ud af fattigdom, betalte sin egen vej gennem universitetet og mistede aldrig sin ukuelig lidenskab for levende ting. Da parret mødtes, havde Sekaran kvalificeret sig som botaniker og arbejdet i Seychellerne, Pakistan og Marokko, før han vendte hjem. I næsten alle medieinterviews eller -biografier omtales han, næsten ærbødigt, som en plantehvisker.

Vi var helt sikkert to forskellige personligheder, siger Shahra med et grin. Men i VertiVegies havde Sekaran skabt prototypen til en vision, som begge mænd delte.

Det var spændende, siger Shahra. På papiret løser indendørs landbrug alle mulige problemer. Men for mig handlede det om: Hvordan laver vi en bæredygtig forretningsmodel ud af det? Du kommer ikke til at løse fødevaresikkerheden med fem eller 10 beholdere.

Han brugte seks måneder på at diskutere med Sekaran og flere måneder på at besøge bygårdsspecialister i hele regionen, hvor han lærte hver eneste ting, han kunne. Hele 2017 gik med at gå gennem systemerne, teknologien og bare ikke at kunne vikle mit hoved om, hvordan man skalere det, siger han.

Løsningen, da den kom, føltes overraskende serendipitøs.

Besvær derhjemme

Det har taget årtier for Singapore at vågne op og indse, at det – hvad angår mad – er et af de mest sårbare lande i verden.

Denne risiko var simpelthen ikke opstået for myndighederne tilbage i 1970'erne, da de rev afgrøderne af tapioka, søde kartofler og grøntsager, der blomstrede over mere end 15.000 hektar af landets jord, og erstattede dem med højhuse kontorbygninger og ejerlejligheder. Fokus dengang var finans, telekommunikation og elektronik, ikke mad.

Men mens denne strategi med succes øgede Singapores økonomi (det er nu det fjerderigeste land i verden, pr. indbygger), efterlod den landet med kun 600 hektar landbrugsjord. Fødevareproduktion er nu kun 4,3 milliarder S$ værd, eller 1 % af BNP, sammenlignet med lidt over 5 % i USA.

Usikre i denne situation ramte ind i 2008, da - nogle få måneder før den globale finanskrise tog fat - verden led et stigning i fødevarepriserne. Dårligt vejr, stigende brændstofomkostninger og befolkningsvækst havde konvergeret for at få prisen på fødevarer til at skyde i vejret. Der var optøjer og udbredt politisk uro.

Når først et lag planter er dyrket, kan de høje stakke af planter høstes.

ZAKARIA ZAINAL

Uden egen produktion oplevede Singapore sine fødevareforsyninger få et stort hit. Importerede råvarer steg 55 % i pris på 12 måneder, og råvarer som ris, korn og majs med hele 31 %. Staten var tvunget til at absorbere stigninger i omkostningerne til basale ting som madolie, brød og mælk - noget, der blev endnu hårdere af det faktum, at Kina, hvorfra Singapore importerer mad for omkring 600 millioner dollars hvert år, havde oplevet sit værste vintervejr på 50 år, ødelægge afgrøder og yderligere presse de regionale fødevarepriser op fra slutningen af ​​2007 til midten af ​​2008.

Finansministeren, Tharman Shanmugaratnam, leverede de dårlige nyheder til parlamentet i februar 2008, advarede om, at de faktorer … som har ført til disse fødevareprisstigninger ikke forventes at forsvinde snart. Singapore var nødt til at handle.

Regeringens politik er at producere nok mad til at dække 30 % af dets eget ernæringsbehov inden 2030, mod kun 10 % nu.

Siden da er fødevaresikkerhed rykket op på dagsordenen. Nu er regeringens erklærede politik, at den vil producere nok mad til at dække 30 % af sit eget ernæringsbehov inden 2030, mod kun 10 % nu. For at nå dertil, står der, skal Singapore dyrke 50 % af al frugt og grøntsager, der forbruges på hjemmemarkedet, 25 % af alle proteiner og 25 % af alle basisvarer, såsom brune ris. Forpligtelsen sigter reelt mod at tredoble produktionen efter volumen i de næste 10 år. Og da landet mangler jord, har det sat sit håb til teknologi. Alene i år har Singapores regering afsat S$55 millioner (US$40 millioner) til at finansiere agritech-projekter. Spejderhold er blevet samlet på missioner om fødevaresikkerhed, og der er blevet bygget vidtstrakte agritech-parker.

For Shahra og Sekaran kom vendepunktet i august 2017, da myndighederne begyndte at stille jordlodder til rådighed for enhver virksomhed, der bruger teknologi eller innovation til at øge fødevaresikkerheden.

De 10 statsejede grunde, hver omkring to hektar store, ligger alle i Lim Chu Kang - et område med grønt nord for byen, hvor frugttræer, mælkebedrifter og økologiske grøntsager giver et lille udbud af lokale produkter. Startups, der kunne overbevise myndighederne om, at deres plan havde ben, ville blive solgt jorden til en brøkdel af dens markedsværdi.

Endelig havde Shahra en måde at opskalere VertiVegies på. Det ville fjerne vores største forhindring, siger han om meddelelsen. Det ville frigøre muligheden for at udvide.

De samlede hurtigt et forslag ved hjælp af al den information, de havde indsamlet i de foregående måneder. I februar 2018 havde de succes, og i juni havde de taget en grund på S$300.000 i besiddelse og lagt deres vision.

Bladgrønt og urter som rucola pakkes og sælges lokalt.

TILLADELSE AF VERTIVEGIES

Når den nye gård er færdigbygget, vil den være Singapores største: Lageret vil strække sig 20.000 kvadratmeter (omtrent på størrelse med tre fodboldbaner) og, når det er fuld kapacitet, producere seks tons bladgrønt, mikrogrønt og urter hver dag, for at levere restauranter, detailhandlere og hoteller. Ikke alene vil planterne vokse op til 25 % hurtigere end dem i en konventionel udendørsmark, hvis alt går efter planen, men uden jord og med en landbrugsstabel på op til to meter høj, vil de kræve omkring en femtedel så meget plads at vokse. som konventionelle afgrøder. Hvis det kan nå sine produktionsmål, vil det på egen hånd øge Singapores grøntsagsproduktion med 10%.

Men det er ikke skalaen alene, der adskiller VertiVegies fra konkurrenterne. Kun seks måneder efter at have sikret grunden underskrev Shahra også en aftale med SananBio. Det kinesiske firma er uden tvivl verdens største udbyder af vertikal landbrugsteknologi, der driver sine egne store indendørs farme i Kina, som i 2017 forpligtede sig til at investere 1 milliard dollars i at skalere teknologien. Mængden af ​​R&D, SananBio har investeret i indendørs landbrugsløsninger, kunne vi aldrig gøre. De var flere år foran alle de andre virksomheder, jeg besøgte, siger Shahra. Men takket være det joint venture, der blev underskrevet i august 2018, har hans team ikke kun adgang til SananBios fysiske vækstsystemer, men dets mange års data om, hvordan man vokser bedre og hurtigere.

Covid-19-pandemien har sat planer for hoveddyrkningsoperationen i bero, med fokus midlertidigt at skifte til et mindre alternativ, der vil være hurtigere at bygge og nemmere at sætte op: det sigter mod at producere 700 til 800 kg grøntsager om dagen. Og dermed vil det demonstrere en fremtid for højteknologiske indendørs landbrug, hvor teknologien endelig kan bruges til at yde et meningsfuldt bidrag til den almindelige produktion.

Et globalt problem

Fødevaresikkerhed er et presserende problem i Singapore, men det er også en voksende bekymring næsten alle andre steder.

Verdens befolkning er sat til at svulme med en fjerdedel i 2050 til 9,7 milliarder, hvilket skaber et presserende behov for mere mad. Estimater af præcis hvor meget mere varierer fra 25 % til 70 %, men ingen bestrider, at vi får brug for mere af alt: mere korn, mere kød og langt flere friske grøntsager. Allerede de høje omkostninger ved at producere og distribuere fødevarer forværrer den globale underernæring: 690 millioner mennesker var efterladt uden nok at spise i 2019, en stigning på 10 millioner fra 2018. Hvis man ikke øger produktionen, vil millioner flere tippe til kronisk sult.

Konventionel udendørs fødevareproduktion vil sandsynligvis ikke imødekomme denne efterspørgsel, især med udendørs afgrøder, der allerede mærker virkningen af ​​klimaændringer. Alene i 2019 ramte vejrproblemer forværret af den globale opvarmning fødevaresystemet med en række katastrofer: en hedebølge ramte gårde i det amerikanske midtvest, alvorlige cykloner ødelagde majsproduktionen i Afrika syd for Sahara, Indien kæmpede mod ubarmhjertig tørke, og landmændene på jorden bredderne af Asiens Mekong-flod så hjælpeløst på, mens stigende vand skyllede husdyr væk.

Urbanisering gør dette kun sværere, idet den reducerer mængden af ​​tilgængelig landbrugsjord og bringer flere mennesker tættere på hinanden. FN siger, at i 2050 vil 68 % af verden bo i tætbefolkede byområder – op fra 55 % i dag. Det vil gøre dem mere afhængige af import og sårbare over for selv små stød på markedet eller forsyningsafbrydelser.

Relateret historie

Denne restaurantduo ønsker et kulstoffrit madsystem. Kan det ske?

Hvordan Anthony Myint og Karen Leibowitz lagde deres restaurant succes til side for at tage en langt større udfordring: at genopbygge hele fødevaresystemet.

Pandemien har allerede givet et bittert første kig på, hvad det kunne betyde. I Kenyas urbane slumkvarterer kæmpede folk bogstaveligt talt mod hinanden om mad, da covid-19 spredte sig, og forstyrrelsen afskærede almindelige forsyningsruter til Nairobi, siger Esther Ngumbi, assisterende professor i entomologi ved University of Illinois og grundlæggeren af ​​Oyeska Greens, en landbrugsopstart i Kenya, der har til formål at styrke lokale gårde. Det er ekstremt presserende, at vi finder alternativer til at bringe produktionen tættere på efterspørgslen, fortalte hun.

Af alle de tilgængelige muligheder er bygårde med høj output vores bedste bud, argumenterer Dickson Despommier, en emeritus professor i mikrobiologi og folkesundhed ved Columbia University, og en af ​​grundlæggerne af vertikalt landbrug. Når klimaet ændrer sig til at forbyde landbrug, som vi kender det, bliver vi nødt til at se på andre landbrugsstrategier for at skaffe vores mad, siger han. Indendørs landbrug er en glimrende mulighed, og vertikalt landbrug er den mest effektive indendørs metode til at producere masser af mad i et lille arkitektonisk fodaftryk.

I modsætning til startups, der dyrker rejer fra stamceller eller høster protein fra sorte soldaterfluer, er disse indendørs farme allerede oppe at køre næsten overalt. I USA og Europa kæmper et stigende antal højteknologiske landbrugsoperatører for sig selv som et grønt alternativ til konventionelle gårde, der sælger poser med mikrogrønt eller grønkål til velhavende forbrugere for op til 200 % mere end standardgrønt. Præmieprisen er begrundet med løftet om pesticidfri, næringsstofpakkede produkter.

I udviklingslande er systemer i mellemtiden blevet tilpasset for at imødekomme upålidelige elforsyninger og små budgetter. Ifølge Swedish International Agriculture Network Initiative kommer omkring 35 % af maden i den ugandiske hovedstad Kampala nu fra små bygårde, inklusive vertikale installationer, hvor grøntsager er stablet i billige poser, der beskytter planter mod skadelige UV-stråler. Fortalere siger, at de øger produktionen med op til seks gange pr. kvadratmeter i forhold til konventionelt landbrug.

Men ingen region har taget denne teknologi og kørt med den på samme måde som Asien har.

Fra Shanghai til Seoul, Tokyo til Singapore, Asiens fugtige, hastigt voksende metropoler har været blandt de første i verden til at omfavne indendørs gårde i stor skala. I 2010 havde Japan flere indendørs plantefabrikker, end USA administrerede i 2016, og der er nu omkring 450 kommercielle indendørs gårde i gang i hele Asien.

Det er der gode grunde til, mener Per Pinstrup-Andersen, dansk økonom og professor emeritus ved Cornell University. Som i Afrika har mange lande i Asien brug for at brødføde en voksende bymiddelklasse.

Men i modsætning til deres afrikanske kolleger har mange asiatiske lande også penge til at investere i teknologi som en løsning – og ingen steder mere end i Singapore.

Fuld stak

Darren Tan har haft et sæde på forreste række, hvorfra han kan se, hvordan højteknologiske farme er blevet en central del af planen for at øge fødevareproduktionen i Singapore. Han arbejder som opsøgende koordinator hos ComCrop, en af ​​Singapores mest kendte bygårdsoperatører, som flyttede ind i et nyt 740 kvadratmeter stort drivhus i 2018. I et industrielt glasskur på taget af et tidligere parkeringshus, Singapores ubarmhjertige sol strømmer gennem vinduerne ud på et hav af grønne grøntsager, salat og italiensk basilikum.

ZAKARIA ZAINAL

Selvom ComCrop ikke vokser op, har det stadig brugt de sidste 10 år på at finpudse mange af de samme teknikker, som traditionelle vertikale gårde er afhængige af. Tan, som er høj og slank, taler længe om brugen af ​​hydroponics - at erstatte jord med en vandbaseret løsning, hvor sensorer tester elektrisk ledningsevne og møjsommeligt måler forholdet mellem specifikke næringsstoffer.

Selv et simpelt hydroponiksystem kan fordoble udbyttet af konventionelt landbrug, siger han - og hvis vi skulle optimere alt fuldt ud og skalere op og udnytte hvert enkelt stykke jord, så kunne vi tilføje flere multiplikatorer til det. Det er denne produktivitet i et lille rum, der gør bygårde så tiltalende. Den eneste begrænsning, vi har, er tilgængeligheden af ​​lys, siger han.

Situationen er anderledes for vertikale gårde, som bruger LED-lamper, fordi hver række planter blokerer for sollys til den nedenfor. Men indendørs operationer gør dette til en fordel: beskyttet mod elementerne er de designet til at accelerere fotosyntesen med endeløst kunstigt lys.

Faktisk vurderer Paul Teng, en professor ved Singapores Nanyang Technological University, at indendørs plantefabrikker alene – den type, som VertiVegies bygger – kunne tage landet fra at producere 13 % af sine bladgrøntsager på hjemmemarkedet til 30 % på 10 år, hvorved det vælter ud. yderligere 18.700 tons om året.

Målet med alt dette er ikke, at Singapore skal miste sit udadvendte etos, siger Tan – Men det er vigtigt, at der ud over at kunne importere fødevarer fra udlandet i det mindste er en lokal buffer, som vi kan vende os til i en krise, eller i det sjældne tilfælde, at der er forsyningskædeforstyrrelser.

Selvom VertiVegies er blandt dem, der gør vertikalt landbrug til en realitet, er der masser af skeptikere. De fleste af dem fokuserer på de involverede astronomiske omkostninger.

Bygårde bruger måske mindre jord end udendørs, men den jord er langt dyrere. En undersøgelse fra 2017 i Australien anslog, at en kvadratmeter agerjord i det centrale Melbourne ville koste 3.491 USD sammenlignet med 0,40 USD i landdistrikter. Prisforskellen kan betyde, at selv på sit mest komprimerede, vertikale landbrug ikke sparer meget på en af ​​landbrugets store kapitaludgifter.

Singapore sigter mod at producere 30 % af sin fødevareforsyning lokalt i 2030.

ZAKARIA ZAINAL

Et andet igangværende problem er omkostningerne ved fotosyntese. Mens traditionelle gårde nyder godt af gratis energi i form af sollys, er en af ​​de største udgifter for indendørs gårde den 24/7 strøm af kunstigt lys. VertiVegies’ nye gård skal f.eks. bruge 720 LED-lysrør per 100 kvadratmeter vækstplads. Den nødvendige energi kan være uoverkommelig: En berygtet analyse i 2014 anslog, at et brød fremstillet ved hjælp af standard indendørs teknikker ville koste 23 USD.

Men selvom den ofte citeres, er den analyse også dateret. I de seks år, der er gået, siden disse beregninger blev foretaget, er prisen på en gennemsnitlig 60-watt LED-pære faldet (det er omkring 80 % billigere, end det var for 10 år siden), men LED'ernes energieffektivitet er forbedret dramatisk. Fra 2005 til 2017 steg effektiviteten fra 25 lumen pr. watt til 160. En LED-gadelygte holder nu omkring 60.000 timer.

En af de største udgifter til indendørs gårde er den 24/7 strøm af kunstigt lys. Men prisen og effektiviteten af ​​LED-pærer er forbedret dramatisk i de sidste par år.

Hvilket ikke betyder, at indendørs vertikale gårde ikke kommer med høje opstarts- og driftsomkostninger. Hvis man ser på de anlægsudgifter, der er forbundet med at starte en indendørs vertikal gård, er den meget høj, siger Teng. Og for at få dækket investeringsomkostningerne og de direkte driftsomkostninger skal operatørerne betale 10-15 % højere end f.eks. grøntsager, der kommer fra Malaysia og Kina. Mange opkræver langt mere.

Shahra mærker den spænding. Mens han og hans lille team venter på deres nye gård, producerer de op til 250 kilo grøntsager om ugen fra en 140 kvadratmeter stor pilotplads i byen. Shahra tilbringer dage med at møde lokale detailhandlere og restauranter for at overbevise dem om, at det er værd at bruge mere på indendørs dyrkede greens. Han er den første til at indrømme, at dette er både dyrt og eksperimentelt.

I slutningen af ​​dagen er landbrug stadig landbrug, siger han. Det kan være i et rum med aircondition, men det er gentaget; det er hårdt arbejde; det er iterativt. Du kan sætte alle klokker og fløjter på den, men i slutningen af ​​dagen dyrker du stadig en plante.

At få prisen ned kræver skala. At opnå skala kræver mainstream appel. Det er den hønse-og-æg-situation, der har efterladt indendørs gårde i en spænding verden over indtil nu, påpeger Teng. Men i 2020 er vi nået til et vendepunkt, mener Pinstrup-Andersen.

ZAKARIA ZAINAL

For ti år siden var indendørs landbrug en drøm, siger han. Men lige nu, på grund af effektiviteten i LED-belysning og bedre ledelsespraksis, er den meget tæt på at være økonomisk konkurrencedygtig med drivhuse og frilandsproduktion af grøntsager ... Den trænger bare til et spark bagi.

covid-krise

I april leverede pandemien det kick. Lige som Shahra forberedte sig på at bygge gården - Sekaran forlod virksomheden tidligere i år - opdagede singaporeanske embedsmænd en klynge af covid-19-tilfælde i en af ​​landets trange arbejderkollegier.

Scenerne, der udspillede sig, gentog meget af, hvad der skete rundt om i resten af ​​verden: instruktioner om at blive hjemme blev fulgt af lange supermarkedskøer, frygtindgydende lageropbygning og spredt fødevaremangel. På konventionelle gårde var der rapporter om, at folk dukkede op og trak produkter op af jorden. Næsten fra den ene dag til den anden blev Singapores farlige fødevareforsyning en af ​​de mest synlige konsekvenser af en ellers usynlig krise.

Nu havde Shahra alles udelte opmærksomhed. Fødevaresikkerhed er pludselig blevet meget personlig for alle, siger han. Sidste år, hvis jeg var gået ud og talt om det, var [reaktionen] helt anderledes. Nu er det rigtigt; det er her.

Teng er enig. Covid-19 har gjort meget mere godt for at skabe opmærksomhed om fødevaresikkerhed end alle de papirer, jeg og mine kolleger har skrevet i de sidste par år, siger han bedrøvet. Det har skabt så meget opmærksomhed blandt singaporeanere, at hey, vi er et af de mest sårbare lande i verden.

ZAKARIA ZAINAL

Det tændte også ild under embedsmænd. Kun to dage efter at have indført en delvis nedlukning forpligtede regeringen sig til et udtrykkeligt tilskud på 30 millioner dollars til projekter designet til at øge lokale forsyninger af æg, grøntsager og fisk. Dette har været med til at finansiere den nye VertiVegies-facilitet.

Der foregår samtaler hver dag nu, siger Shahra. På et øjeblik er der al denne innovation – fra 2017, hvor jeg første gang kiggede på dette og ikke kunne have forestillet mig, hvordan det var muligt, til nu, hvor der er denne enorme positive bevægelse.

Og når så mange mennesker arbejder hen imod en fælles dagsorden, så sker der generelt noget godt.

skjule