Xu hướng mới của thế giới: Trang trại thông minh 'thẳng đứng'

Ở ngoại ô thành phố Kyoto (Nhật Bản), hãng Spread đang chuẩn bị mở nhà máy sản xuất rau tự động lớn nhất thế giới. Đây là trang trại thứ nhì của họ và có thể là bước ngoặc cho mô hình canh tác thẳng đứng, giúp chi phí đủ thấp để cạnh tranh với các trang trại truyền thống trên quy mô lớn.

Nhiều thập niên qua, các trang trại thẳng đứng trong nhà trồng cây không cần đất trên các giá đỡ chồng lên nhau. Đây được xem là câu trả lời cho nhu cầu thực phẩm lên cao ở nhiều thành phố. Vấn đề của trang trại trong nhà luôn là làm sao để tạo hiệu ứng mưa, đất và ánh nắng tự nhiên với chi phí ngang chi phí trồng trọt theo cách truyền thống.

Spread là một trong số ít các hãng tuyên bố giải quyết được các vấn đề trên với robot, công nghệ và quy mô. Cơ sở mới của hãng ở thành phố Keihanna Science, hay Thung lũng Silicon của Nhật Bản, sẽ trồng 30.000 cây rau diếp mỗi ngày trên các giá đỡ, dưới đèn LED được thiết kế riêng. Phòng kín bảo vệ rau khỏi sâu bệnh và bụi bẩn. Nhiệt độ, độ ẩm được tối ưu hóa để thúc đẩy độ tăng trưởng của rau xanh, vốn được chăm sóc và thu hoạch bởi robot.

Rau diếp trồng theo chiều dọc trong trang trại tại Kameoka (Nhật Bản) của Spread Ảnh: Bloomberg

“Hệ thống của chúng tôi có thể sản xuất lượng rau ổn định với chất lượng tốt, để bán với giá cố định trong cả năm mà không cần dùng thuốc trừ sâu, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết”, chủ tịch Spread, ông Shinji Inada, 58 tuổi, cho hay.

Inada thắng giải Edison năm 2016 cho hệ thống canh tác theo chiều dọc của mình, và thành lập công ty năm 2006. Ông kỳ vọng nhà máy mới có tên Techno Farm sẽ tăng gấp đôi sản lượng doanh nghiệp, đem về 1 tỉ yen Nhật doanh thu mỗi năm từ việc trồng gần 11 triệu cây rau diếp.

Khoảng 60% các nhà điều hành trang trại trong nhà ở Nhật không có lời vì chi phí điện cao, theo Hiệp hội Làm vườn Nhà kính Nhật Bản. Hầu hết các hãng khác thì có lời chỉ vì trợ cấp từ chính phủ hoặc nhờ cách tính giá cao hơn cho người tiêu dùng vì rau xanh không có hóa chất. Spread bán rau diếp giá 198 yen Nhật cho khách hàng, cao hơn 20-30% giá bình thường.

Người tiêu dùng trả nhiều hơn một tí vì rau không có thuốc trừ sâu đang ngày càng được xem là sản phẩm thay thế cho thực phẩm hữu cơ đắt đỏ hơn. Chuyên gia Yasufumi Miwa tại Viện nghiên cứu Nhật Bản cho hay mùa hè nóng và ẩm cao của nước này khiến cây hữu cơ dễ bị sâu bệnh hơn.

“Sản xuất rau hữu cơ đòi hỏi nông dân chăm chỉ gấp bội, và sự chăm chỉ phải được phản ánh trong giá cả. Rau không có thuốc trừ sâu được người tiêu dùng xem là an toàn. Họ chấp nhận rau loại này thay cho rau hữu cơ đắt hơn”, phát ngôn viên Takumu Okuma của hãng cung ứng thực phẩm trực tuyến Oisix ra daichi cho biết.

Các trang trại thẳng đứng, quy mô nhỏ có mặt ở Nhật Bản từ thập niên 1970 song phải đến năm 2010, ngành này mới bắt đầu phát triển nhanh chóng nhờ việc sử dụng đèn LED tiết kiệm điện năng và chương trình hỗ trợ nông nghiệp sáng tạo từ chính phủ.

Trang trại được Spread dự kiến mở cửa đầu tháng này sẽ đẩy mạnh hơn nữa năng suất, đạt mức thường niên là 684 cây rau diếp trên mỗi mét vuông. Techno Farm sẽ dùng chỉ 110 ml nước cho mỗi cây, tương đương 1% lượng nước cần thiết khi trồng ngoài trời vì độ ẩm do rau diếp thải ra trong nhà ngưng tụ và được tái sử dụng. Tiêu thụ điện năng trên mỗi cây cũng giảm vì nhà máy mới dùng đèn LED được thiết kế tùy chỉnh theo nhu cầu, giảm 30% điện năng sử dụng.

Spread không tiết lộ chi phí trồng rau diếp, song hãng nghiên cứu Innoplex ước tính chi phí để cho ra lò mỗi cây rau diếp tại trang trại ở Kameoka của hãng là tầm 80 yen Nhật, tương đương 71 cent Mỹ, thuộc hàng thấp nhất thế giới. Viện nghiên cứu Nhật Bản dự kiến chi phí sản xuất tại trang trại Techno Farm mới cũng sẽ ngang ngửa chi phí canh tác ngoài trời trong khoảng 5 năm.

Thời tiết cực đoan, biến đổi khí hậu và sự gián đoạn lớn trong ngành nông nghiệp truyền thống khiến hoạt động canh tác theo chiều dọc trở nên cấp bách hơn. Mùa hè năm nay ở Nhật là nóng nhất, với nhiều cơn mưa lớn, bão và lũ. Điều này khiến giá xà lách trong siêu thị tăng gấp đôi mức giá bán xà lách của Spread. Theo giới chuyên gia, nếu con người không hành động để chống biến đổi khí hậu, canh tác theo chiều dọc có thể là hy vọng cuối cùng để chúng ta có đủ thức ăn.

Trên thế giới, trang trại thẳng đứng tọa lạc tại các vùng khí hậu khắc nghiệt, khó trồng rau hoặc có chi phí vận chuyển, nhập khẩu thực phẩm tươi sống cao. Trang trại loại này cũng có mặt ở nhiều nơi có nhu cầu thực phẩm sạch cao như Trung Quốc.

Ở Nam cực, điều kiện thời tiết khiến nguồn cung thực phẩm gặp khó trong mùa đông. Vì thế, các nhà khoa học thuộc trạm Neumayer III của Đức vừa thu hoạch lô rau diếp, dưa leo và củ cải năm đầu tiên để nuôi nhân viên. Trên không gian, phi hành gia cũng trồng rau củ trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, và trang trại nhỏ này có biệt danh Veggie.

Trang trại trong nhà của hãng AeroFarms ở bang New Jersey (Mỹ) Ảnh: Redux

Một số liên doanh thương mại cũng đặt mục tiêu vào các nước giàu ở Trung Đông vì đây là vùng có chi phí nhập khẩu thực phẩm tươi sống cao. Emirates Flight Catering của Dubai dự kiến bắt tay với hãng Mỹ Crop One khởi động xây dựng trang trại thẳng đứng trong tháng này để có nguồn cung cho hãng hàng không. Cơ sở sẽ có giá 40 triệu USD, rộng 12.000 mét vuông và bắt đầu có hàng từ tháng 12/2019.

Các trang trại cao tầng khác thì xuất hiện trong nhiều tòa tháp văn phòng hoặc tòa nhà dân cư. Đơn cử tại khu mua sắm Ginza của Tokyo, nhà bán lẻ đồ dùng văn phòng Itoya có trang trại kiểu này trên tầng 11 của tòa nhà 12 tầng, để cung cấp rau diếp dành riêng cho các quán cà phê.

Trở lại với Spread, hãng có kế hoạch xuất khẩu hệ thống canh tác đến 100 đô thị toàn cầu, cạnh tranh với Crop One, Plenty của Mỹ và Sanan Sino-Science của Trung Quốc. Hãng vừa ký thỏa thuận với nhà sản xuất thực phẩm ở Các tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất, để cung cấp hệ thống cho công ty này và đang đàm phán với khoảng 300 doanh nghiệp, nhà nghiên cứu khác.