لماذا يمكن أن تكون الزراعة الرأسية – والرقمنة – إجابة على نقص الطعام

Schneider Electric عميل مراسل أعمال

تتمتع تقنية الزراعة الرأسية بإمكانية توفير الدعم المتقدم للمزارعين الذين يرغبون في إحداث تأثير في استدامة الأغذية.

مع نمو السكان العالميين ، أصبح الأمن الغذائي أكثر إلحاحًا. والزراعة التقليدية ، التي تعرض أنماط الطقس والاعتماد على الأراضي الصالحة للزراعة ، تكافح لتلبية إنتاج المحاصيل الحالية قبل النظر في هذا الطلب المتزايد.

تم تعيين المملكة المتحدة أيضًا لمزيد من تحديات الحصاد ، كما هو موضح في الآونة الأخيرة من خلال تحليل DEFRA الأخير ، مما يدل على أن أرقى الشتاء المسجلة منذ عام 1836 من المحتمل أن يقلل من محصول المحاصيل ، مع سوء الأحوال الجوية من عام 2023 مما يؤدي إلى انخفاض في إنتاج الفاكهة والخضار.

تهدف الزراعة الرأسية إلى التغلب على مثل هذه المخاوف غير المتوقعة من الطقس من خلال تنمية المحاصيل في الداخل ، في طبقات مكدسة رأسياً. تتيح البيئة الخاضعة للرقابة إنتاج الغذاء بالقرب من المستهلك النهائي ، حتى في المدن التي تكون فيها الأرض نادرة. ويهدف إلى دعم الزراعة التقليدية لتلبية احتياجات المستهلكين على مدار السنة ومشاركة الحمل ، وإنتاج أوراق السلطة والأعشاب والمحاصيل ذات القيمة العالية بينما تعالج الزراعة التقليدية المحاصيل السائبة. إن فكرة الزراعة الرأسية ليست جديدة ، ولكن التطورات الحديثة في أتمتة الجيل التالي والروبوتات تجعلها أكثر قابلية للتطبيق من خلال تحطيم الحواجز التي أعاقت التطور حتى يتمكن القطاع من تحقيق إمكاناته الكاملة بطريقة مستدامة.

تقليل التكلفة والتعقيد

إذن ما هي الحواجز التكنولوجية المرتبطة بالزراعة الرأسية؟ كما هو الحال مع معظم التقنيات المتقدمة ، يكون الحاجز الأول دائمًا هو تكاليف بدء التشغيل. ويشمل ذلك تكلفة الأصول ، والتي تبدأ بسعر أعلى من المعدات الزراعية التقليدية.

يتمثل التحدي الرئيسي الآخر في استخدام الطاقة ، وهناك جانبان لهذا الغرض. الأول هو أن عملية الزراعة الرأسية معقدة ولا تترك مجالًا كبيرًا للخطأ. في بعض الحالات ، يمكن أن تضيع المحاصيل بأكملها إذا تعطلت سقي وإضاءة مصدر طاقة غير مستقر.

بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب الزراعة العمودية أنظمة متعددة كثيفة الطاقة للعمل بشكل مستمر ، والتي يمكن أن تمثل تحديًا للمزارعين الذين يرغبون في التداول على أوراق اعتمادهم للاستدامة مع بقاء مربحة. يمكن لأسعار الطاقة في المملكة المتحدة أن تتقلب بناءً على الأسواق العالمية التي ، بالنسبة لعملية تتطلب قوة متسقة وآمنة ، يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الأعمال التجارية.

يمكن للشريك الرقمي المخصص مساعدة الشركات على محاربة هذه التحديات من خلال نشر استراتيجية رقمنة تقلل من التكلفة من مرحلة الاستثمار وطوال العمليات والصيانة ، مع زيادة استخدام كل مورد للطاقة. تمكّن المعدات الذكية التي تدعم إنترنت الأشياء المشغلين من جمع البيانات من الإضاءة الاصطناعية والتدفئة والتبريد والمكررة الزراعية والمراقبة والتحكم والري في بيئة رقمية واحدة. هذا يوفر تحكمًا بسيطًا في بيئة معقدة.

من خلال تضمين الذكاء الاصطناعي في كل أصول للمزرعة العمودية ، يمكن للمشغلين تتبع صحة الأصول واستخدام مناهج الصيانة التنبؤية. هذه تقلل بفعالية التكاليف المرتفعة المرتبطة بالصيانة مع تمديد عمر الأصول الذكية. كما أن الاستفادة من بيانات الأصول يقلل من تكاليف الطاقة والانبعاثات من خلال الاندماج مع أنظمة إدارة المباني لتحديد فرص توفير الطاقة. يتيح الاستخدام الذكي للبيانات في كل مرحلة في العملية المزارعين من استخدام كل مورد بكفاءة.

توفر هذه القدرات الرقمية حلاً مباشرًا لتقليل تكاليف الاستثمار والتشغيل الأولية ، مما يؤدي إلى إزالة أحد أكبر الحواجز التي تحول دون تطوير الزراعة الرأسية.

لماذا الآن؟

يتمثل مفتاح النجاح في الزراعة الرأسية في أن يكون هناك خفة الحركة للرد على اتجاهات العملاء ، والجمع بين هذا مع الاتساق لتقديم المنتجات على مدار السنة في بيئة مستدامة. هذا يضع الكثير من الضغط على أساليب الزراعة التقليدية ، خاصة عند النمو من المنتجات خارج الموسم ، مما يتطلب طاقة إضافية للتدفئة والإضاءة.

يتوقع المستهلكون مستوى عالٍ من التوافر والجودة والتنوع في السوبر ماركت ، لكنهم أصبحوا أكثر وعياً بالاستدامة. أظهر تقرير 2023 أن 55 في المائة من المستهلكين على استعداد لدفع المزيد مقابل المنتجات الغذائية المستدامة. يمثل الجمع بين كل هذه العناصر فرصة للزراعة الرأسية لدعم الزراعة التقليدية. معًا ، يمكنهم تلبية احتياجات المستهلكين لمنتجات الجودة على مدار السنة ، مع تحسين الربحية والمساهمة في الجهد الجماعي المتمثل في إزالة الكربون الصناعي.

سوف يدعو النمو السكاني في المستقبل إلى زيادة الإنتاج في قطاع الأغذية والمشروبات وما بعده. تعد البيئة الخاضعة للرقابة التي توفرها الزراعة العمودية مثالية أيضًا لزراعة النباتات الطبية ذات الاتساق العالي والجودة – ضرورية في الإنتاج الصيدلاني. من خلال تبني إدارة الطاقة المستدامة وأتمتة ، لا يمكن للمزارع العمودية أن تساعد فقط في تأمين الإمدادات الغذائية في العالم ولكن أيضًا تلعب دورًا محوريًا في تقدم الإنتاج الصيدلاني.

اتخاذ إجراء

لإلغاء تأمين إمكانات هذه الطريقة الزراعية الجديدة ، يجب على المزارعين الرأسيين إيجاد طريقة للجمع بين الأتمتة المعقدة وأحدث القدرات الرقمية. ثلاثة أساليب سوف تساعد.

أولاً ، يمكن للمزارعين العموديين استخدام البيانات التي يتم التقاطها بالفعل من قبل الأصول التي تدعم إنترنت الأشياء. سيؤدي تتبع البيانات التشغيلية إلى مراقبة حالة المعدات بشكل مستمر ، مما يتيح لفرق الصيانة من اتخاذ إجراءات قبل حدوث مشكلة. يتم بالفعل استخدام الصيانة التنبؤية عبر قطاعات متعددة ولكنها مفيدة بشكل خاص للزراعة الرأسية ، حيث يمكن أن تؤدي التغييرات غير المخطط لها في البيئة المتنامية إلى فقدان المحاصيل بأكملها.

ثانياً ، توفر بيانات الأصول نفسها أيضًا نظرة ثاقبة على كيفية استخدام الطاقة. إنه يوفر خيارات لدمج أنظمة أوسع بسلاسة قد تؤثر على العملية ، مثل إدارة المباني ، لضمان الظروف المتنامية المثلى.

ثالثًا ، تفتح البيانات الموثوقة بابًا للمزارعين الرأسيين لتسخير الطاقة المتجددة من خلال دمج الألواح الشمسية وتوربينات الرياح وتخزين البطارية. يمكن لشريك إدارة الطاقة استخدام microgrids لدمج موارد الطاقة المتعددة مع تحسين التكاليف. يمكن أن تقوم أنظمة microgrid بمقارنة التوليد والأحمال ، ومراقبة تكلفة الطاقة على الشبكة لتحسين متى وكيف يتم استخدام الكهرباء. على سبيل المثال ، يمكن أن يقلل من الاستهلاك من خلال سفك الحمل التلقائي ، أو المشاركة في استجابة جانب الطلب ، أو بيع الطاقة الزائدة عندما تكون الأسعار مرتفعة. في النهاية ، يمكن أن تساعد البيانات في توفير رأس المال الذي يمكن استخدامه لاستثمار البنية التحتية المستقبلية.

في حين أن التكلفة المتصورة لبناء وتشغيل مزرعة رأسية قد تبدو عالية ، فإن التكنولوجيا لتقليل تلك التكلفة وتحقيق الإمكانات الكاملة للعملية متاحة بالفعل. يمكن دمجها ، سواء كانت المزرعة الرأسية مصممة خصيصًا مع أحدث الروبوتات ، أو يتطلع مشغلها إلى تحسين العمليات لتلبية الطلب على المستهلك.

ستلعب الزراعة الرأسية دورًا رئيسيًا في تغذية السكان العالميين المتزايدين باستمرار ، والتي تقدر أن تتجاوز 10 مليارات بحلول عام 2050. للقيام بذلك يتطلب هذه العملية الناشئة للعمل مع الزراعة التقليدية لتلبية الطلب المتزايد. علاوة على ذلك ، يجب على المزارعين العموديين البحث عن شراكات مع مزودي التكنولوجيا والخدمات الذين لديهم استدامة في جوهرهم. مع ذلك ، يمكن للمزارعين التخفيف من تكلفة الاستثمار الأولية في حين أن عمليات الاستثمار في المستقبل وضمان إنشاء جميع المنتجات بشكل مستدام قدر الإمكان.

بقلم لويز ليدديارد ، مدير الحساب الرئيسي – شريحة CPG (Food & Bev) ، Schneider Electric

حول شنايدر الكهربائي

الغرض من شنايدر هو خلق تأثير من خلال تمكين الجميع من الاستفادة القصوى من الطاقة والموارد لدينا ، وسد التقدم والاستدامة للجميع. في شنايدر ، نسمي هذه الحياة.

مهمتنا هي أن تكون الشريك الموثوق به في الاستدامة والكفاءة.

نحن رائدة في مجال التكنولوجيا الصناعية العالمية التي تجلب خبرة رائدة في العالم في كهربة الأتمتة والأتمتة والرقمنة على الصناعات الذكية ، والبنية التحتية المرنة ، ومراكز البيانات المقاومة في المستقبل ، والمباني الذكية والمنازل البديهية. ترتكز على خبراتنا العميقة في مجالنا ، نحن نقدم دورة حياة متكاملة من طرف إلى طرف ، وحلول إنترنت الأشياء الصناعية التي تدعم الذكاء الاصطناعى مع المنتجات المتصلة ، والأتمتة ، والبرامج والخدمات ، وتقديم التوائم الرقمية لتمكين النمو المربح لعملائنا.

نحن شركة أفراد ، مع نظام بيئي يبلغ 150،000 زميل وأكثر من مليون شريك يعملون في أكثر من 100 دولة لضمان القرب من عملائنا وأصحاب المصلحة. نحن نحتضن التنوع والإدماج في كل ما نقوم به ، يسترشد بهدفنا المجدي المتمثل في مستقبل مستدام للجميع.

www.se.com

المصدر