راه‌حل‌های کشاورزی هوشمند برای امنیت غذایی شهرها

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی (EV)، وسایل نقلیه خودران، دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) و پشت بام‌های خورشیدی تصویری از شهرهای هوشمند را ترسیم می‌کنند که نویدبخش آینده‌ای انعطاف‌پذیرتر در مواجهه با تغییرات آب‌وهوایی هستند. شهرهای هوشمند چشم‌اندازی از شهرها را ترویج می‌کنند که می‌توانند منابع را به طور کارآمدتر و عادلانه در اختیار ساکنان خود قرار دهند اما نکته اینجاست یک شهر بدون کشاورزی هوشمند و تغذیه پایدار همه ساکنانش، نمی‌تواند هوشمند باشد.

با توجه به مشکلات متعدد در مناطق شهری، کشاورزی هوشمند می‌تواند به تغییر اوضاع کمک کند. ایجاد مقاومت در برابر بلایای طبیعی مانند خشکسالی و تغییرات آب‌وهوای شدید از طریق توسعه پوشش گیاهی، کاهش آلودگی هوا در سطح شهر، ایجاد فضاهایی برای تعامل اجتماعی و آموزش مزایایی فراتر از افزایش امنیت سامانه غذا هستند.

مزرعه شهری هوشمند چیست؟

تکنولوژی کشاورزی شهری هوشمند (Urban AgTech) متشکل از راه‌حل‌های مختلفی است که می‌تواند به ساکنان کمک کند تا شهری انعطاف پذیرتر برای نسل‌های آینده و کنونی بسازند. این راهکارها شامل توسعه مزارع شهری هوشمند در داخل، روی و اطراف ساختمان است که توسط علم داده، اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و اتوماسیون عملی می‌شود.

تکنولوژی کشاورزی شهری هوشمند، یک فناوری فراتر از تولید مواد غذایی است و در مورد برنامه‌ریزی هوشمند با استفاده از کلان‌داده‌ها، اطلاعات ماهواره‌ها و همچنین بهبود تدارکات غذایی محلی به کمک نرم‌افزار و سخت‌افزارهای مربوطه است.

Urban AgTech فقط یک راه‌حل برای مقابله با بحران سامانه غذا نیست، بلکه ابزاری ضروری برای شهرها و جوامع محلی است تا سامانه غذایی خود را انعطاف‌پذیرتر کنند. بعضی برآوردها درباره پروژه کشاورزی شهری هوشمند حاکی از آن است که ۵ تا ۱۰ درصد از عرضه جهانی میوه و سبزیجات می‌تواند توسط تکنولوژی‌های کشاورزی تأمین شود و بعضی دیگر نیز پیش‌بینی می‌کنند که ۳۰ تا ۷۰ درصد از نیازهای یک شهر می‌تواند از این طریق برطرف شود. در نظر گرفتن این آمار و ارقام به ساکنین کمک می‌کند تا نقشی فعال در ایجاد تغییرات موردنظر ایفا کنند.

مزارع شهری هوشمند علاوه بر تولید غذاهای باکیفیت‌تر محلی، می‌تواند منجر به آموزش و پرورش نسل جدیدی از کارآفرینان شود که بهتر از نسل‌های قبل از خود، رابطه غذا، آب، انرژی و ضایعات را درک کنند و راه‌کارهایی برای ادغام مزارع هوشمند در پیچیدگی‌های محیط شهری قرن بیست و یکم ارائه دهند.

راه‌اندازی یک مزرعه تجاری شهری کار پیچیده‌ای است؛ دستیابی به بودجه لازم، خرید تجهیزات مناسب، استخدام تیم متخصص از پرورش‌دهندگان حداقل کارهایی است که باید برای راه‌اندازی انجام داد. علاوه بر این باید منابع لازم را برای الهام بخشیدن به جوانان برای ورود به چشم‌انداز وسیع‌تر کشاورزی ایجاد کرد. خدمات برنامه‌ریزی کلان در Urban AgTech بر اساس روش منحصربه‌فرد تجزیه و تحلیل سناریوی کشاورزی است که صدها مدل شهری قابل دوام را انتخاب می‌کند و آنها را در طول زمان در محیط ساخته شده برای دستیابی به اهداف خاص امنیت غذایی و انعطاف پذیری اعمال می‌کند تا بتواند مناسب‌ترین و درعین حال کارآمدترین مدل را انتخاب کند.

در حالی که این مزارع هوشمند شامل ابتکارات قابل‌توجهی برای تشویق نوآوری و تولید کشاورزی شهری هستند، تعداد کمی از شهرها از تاکتیک‌های داده‌محور برای برنامه‌ریزی پروژه‌های کشاورزی خود استفاده می‌کنند. قرار دادن مزارع روی پشت بام و درون باغ‌های همگانی ممکن است آسان به نظر برسد، اما تحلیل‌های زیادی نیاز دارد تا به موفقیت هر مزرعه برای نیازهای خاص کاربران، مشتری و جامعه منجر شود. تحلیلگران نوآوری اخیراً به بررسی فناوری‌ها و استارت‌آپ‌های نوظهور پرداخته‌اند که روی راه‌حل‌هایی برای کشاورزی شهری هوشمند کار می‌کنند. در ادامه پنج استارت‌آپ برتر معرفی می‌شود که بسته به نیازهای خاص هر منطقه می‌توانند مفید باشند.

CityFarm | کشاورزی عمودی

امروزه در تمام شهرهای بزرگ تقاضای روزافزون برای میوه و سبزیجات وجود دارد اما از بین رفتن تدریجی زمین‌های کشاورزی برآوردن این نیاز را با مشکل روبرو می‌کند. با در نظر گرفتن این محدودیت، ادغام مزارع عمودی در ساختمان‌ها و زیرساخت‌های شهر هوشمند، از فضای شهر به‌طور مؤثرتر و کارآمدتری برای کشاورزی و عرضه متناسب با تقاضای بازار سبزیجات استفاده می‌کند. این مزارع دسترسی شهروندان را به محصولات تازه بدون استفاده اضافی از زمین و در عین حال صرفه‌جویی در حمل‌ونقل فراهم می‌کند.

استارت آپ مالزیایی CityFarm ماژول‌های مزرعه عمودی چهار سطحی را با نور مصنوعی برای نصب در داخل ساختمان تولید می‌کند. ظرفیت تولید آنها حدود ۱۱۵ کیلوگرم سبزی، گیاهان دارویی و میوه‌های خاص است که فضایی برای رشد ۷۶۸ تا ۱۰۲۴ گیاه دارد.

Sky Vegetables | کشاورزی روی پشت بام

به طور سنتی، پشت بام‌ها گرما را از قرار گرفتن در معرض نور مستقیم خورشید جمع می‌کنند و آن را دوباره به محیط بازتاب می‌کنند وهمین امر مناطق شهری را گرم‌تر می‌کند و باعث ایجاد جزایر گرمایی می‌شود. باغبانی و کشاورزی روی پشت‌بام می‌تواند با افزایش عایق طبیعی ساختمان و تنظیم حرارت این مشکل را حل کند و علاوه بر آن برای فیلتر کردن آلودگی هوا و تولید مواد غذایی تازه نزدیک به مصرف‌کنندگان قدم بردارد. استارت‌آپ Sky Vegetables مستقر در ایالات متحده، مزارع روی پشت بام هیدروپونیک شهری را راه‌اندازی و گسترش داده است که در طول سال در گلخانه‌ها سبزیجات تازه را با کمترین انرژی مصرفی تولید می‌کند. آبیاری این مزارع توسط آب باران بازیافتی در یک سیستم چرخشی تأمین می‌شود و گرمای ساختمان نیز برای تأمین هوای مطبوع برای گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Alesca Life Technologies | کشاورزی کانتینر باری

از آنجایی که شهرهای هوشمند به طور فعال برای به حداقل رساندن فاصله و زمان بین شهروندان و محصولات تازه کار می‌کنند، کشاورزی کانتینری فرصت‌های زیادی را در این زمینه ایجاد می‌کند. ترکیبی از کشاورزی هوشمند شهری، هیدروپونیک، نرم افزار نظارت بر محصول و چراغ‌های LED به شهروندان این امکان را می‌دهد که گیاهان و محصولات را به صورت متراکم در کانتینرهای باری تهیه کنند. این کانتینرها، مسافت غذا را به مصرف کنندگان نزدیک و هزینه‌های حمل‌ونقل را حذف می‌کنند و در عین حال آلودگی زمین را کاهش می‌دهند.

استارت‌آپ چینی Alesca Life Technologies سیستم‌های کشاورزی کانتینر باری سیار، ماژولار و همه‌کاره را تولید می‌کند که راه‌حل آن شامل نظارت از راه دور محیط کشت، آبیاری خودکار و همچنین گزینه‌هایی برای کنترل آب‌وهوا است.

Smartcultiva | کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا

تولیدکنندگان کشاورزی در شهرها باید پارامترهای زیادی را به صورت روزانه دنبال کنند تا از کیفیت بالاتر محصولات اطمینان حاصل کنند. حسگرهای اینترنت اشیا (IoT) با استخراج داده‌های مربوط به عوامل مهم مزرعه مانند خاک، آب و هوا برای پیش‌بینی و تجزیه و تحلیل به این چالش کمک می‌کنند. علاوه بر این، سیستم‌های کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا به طور خودکار تجهیزات مزرعه را با شرایط متغیر تنظیم می‌کنند و امکان کنترل از راه دور را فراهم می‌کنند. استارتاپ Smartcultiva مستقر در ایالات متحده مجموعه‌ای از حسگرها، دستگاه‌های متصل و نرم افزار را برای مدیریت مزرعه ارائه می‌دهد. این سیستم هوشمند، رطوبت، دمای هوا و آب، شدت نور، سطح دی‌اکسیدکربن و رطوبت خاک را قبل از انتقال این داده‌ها به برنامه‌های اینترنت اشیای «مبتنی بر ابر» با استفاده از پروتکل‌های مختلف شبکه اندازه‎گیری و مدیریت می‌کند. داده‌های این سامانه از طریق وب و موبایل در دسترس است.

Aquapioneers | آکواپونیک‌های شهری

آکواپونیک شهری با ایجاد یک محیط آبی هوشمند که ترکیبی از پرورش ماهی و پرورش محصول از طریق هیدروپونیک (کشاورزی بدون خاک) است، به مسئله کمبود زمین در شهرهای هوشمند می‌پردازد. مزارع فشرده آکواپونیک، با یک محفظه گردشی بسته از آب، برای رسیدن به حداکثر مقدار و تنوع غذا از یک فضای نسبتاً کوچک شهری برای تحویل پایدار سبزیجات و ماهی کار می‌کنند.

استارت آپ اسپانیایی Aquapioneers کیت‌های آبزی پروری را توسعه می‌دهد که یک آکواریوم ۵۴ لیتری را به یک اکوسیستم آکواپونیک تبدیل می‌کند تا غذا در تمام سال در خانه‌ها، ادارات، فضاهای کاری، مدارس و هتل‌ها پرروش داده شود. کیت آنها از چوب ساخته شده و دارای طراحی منبع-باز است و داده‌های خود را در اختیار سایرین قرار می‌دهد.