Intelligent Growth Solutions: 'Phù thủy' ánh sáng

Startup Intelligent Growth Solutions (IGS) ở Scotland đã cung cấp một mô hình trang trại thẳng đứng (vertical farm) sử dụng trí tuệ nhân tạo và các công nghệ được thiết kế đặc biệt để tiết kiệm năng lượng một cách hiệu quả nhất.

Ảnh: TL

Hệ thống của IGS có thể kiểm soát tuyệt đối tất cả các thông số môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, CO2 và kỹ thuật tưới lặp vòng giúp tiết kiệm tới 95% lượng nước. 

Đặc biệt trong hệ thống của IGS là mỗi loại cây trồng sẽ được chiếu bằng loại ánh sáng có màu khác nhau. Hệ thống đèn LED chiếu sáng của IGS là một bước đột phá rất lớn. 

Đa phần ánh sáng thường thấy trong các nhà kính hiện đại ngày nay như Space10 của IKEA hay Spread của Nhật là ánh sáng màu tím. 

Lý do là bởi hệ thống đèn LED này có tác dụng mô phỏng ánh sáng mặt trời và đã cắt bỏ đi vài chùm sáng có màu khác vì không cần thiết cho sự phát triển của cây.

Tuy nhiên, theo nguyên cứu của IGS, bằng cách sử dụng mỗi màu sắc đèn cho mỗi loại cây khác nhau, thời gian sinh trưởng của cây có thể giảm xuống một nửa cũng như có thể tạo ra sản lượng lên tới 200% so với nhà kính truyền thống. 

David Farquhar, người sáng lập và CEO của IGS, cho biết những ứng dụng này giúp giảm chi phí năng lượng xuống 50% và chi phí lao động tới 80% khi so sánh với các mô hình nuôi trồng trong nhà khác.

Đến năm 2050, sản lượng lương thực toàn cầu sẽ tăng khoảng 70% ở các nước phát triển và 100% ở các nước đang phát triển để phù hợp với xu hướng tăng dân số hiện tại. 

Đó là một thách thức ngay cả với những quốc gia lấy nông nghiệp làm một trong những mũi nhọn kinh tế.

Trước thực trạng đất nông nghiệp đang dần bị thu hẹp, mô hình nông trại thẳng đứng được coi là một giải pháp canh tác tiềm năng cho tương lai. 

Mô hình này được xây dựng nhằm giảm thiểu việc sử dụng nước và tối đa hóa năng suất, bằng cách trồng thủy canh với các loại cây cùng một lượng nhỏ nước tưới giàu chất dinh dưỡng, được xếp chồng lên nhau trong một tòa nhà được kiểm soát về mặt khí hậu.

Nhưng điều quan trọng là năng suất tăng lên nhờ việc canh tác chiều dọc trong nhà sẽ đi kèm với chi phí sử dụng năng lượng cao hơn nhiều so với các phương pháp sản xuất thực phẩm khác, do nhu cầu chiếu sáng nhân tạo và hệ thống kiểm soát khí hậu.

Ví dụ, rau diếp được trồng trong nhà kính có hệ thống sưởi truyền thống ở Anh cần khoảng 250kWh năng lượng mỗi năm cho mỗi mét vuông diện tích trồng. 

Trong khi đó, rau diếp được trồng trong một trang trại được xây dựng theo chiều dọc cần khoảng 3.500kWh mỗi năm cho mỗi mét vuông diện tích trồng. Đáng chú ý, 98% năng lượng sử dụng này đến từ nhu cầu ánh sáng nhân tạo và kiểm soát khí hậu.

David Farquhar chia sẻ: “Chúng tôi nắm bắt được các kỹ năng làm vườn, hệ thống máy móc và phần mềm giúp doanh nghiệp có thể phát triển mạnh mẽ. 

Các trang trại rau trên toàn cầu đang mong muốn tìm kiếm cách sản xuất mới để tăng cường năng suất, chất lượng và tính nhất quán. Họ cũng mong muốn giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng, chi phí lao động và công nghệ của chúng tôi được thiết kế để đáp ứng những yêu cầu này”.

Hiện nay, giá thành sản xuất nông sản theo phương pháp trang trại thẳng đứng thường rất cao so với canh tác thông thường. Chi phí sản xuất 1kg rau có thể lên đến 12 euro. 

Với công nghệ của mình, IGS hy vọng mô hình nông nghiệp công nghệ cao này có thể giảm giá thành sản phẩm và triển khai được ở những nước nghèo hay những vùng khan hiếm rau quả.

“Ngành nông nghiệp đang chi tới 10 tỉ USD với tốc độ tăng trưởng kép hằng năm sẽ là 24% trong 3 năm tới, công nghệ của chúng tôi có thể giúp doanh nghiệp mở rộng kinh doanh trên nền tăng trưởng này”, David Farquhar cho biết.

Tháng 6 vừa qua, trong vòng gọi vốn Series A, IGS đã nhận được 5,4 triệu bảng Anh (6,5 triệu USD) từ quỹ đầu tư nông nghiệp S2G Ventures. 

“Xu hướng xây dựng trang trại trong nhà đang phát triển rất nhanh. Chi phí và chất lượng sản phẩm là yếu tố quan trọng để mở rộng quy mô trang trại thẳng đứng. 

Công nghệ cách mạng của IGS đã chứng minh được việc giảm lượng tiêu thụ năng lượng, cải thiện thông gió, giảm chi phí vốn và nhân lực từ đó cung cấp các sản phẩm tươi và khác biệt cho người tiêu dùng”, Sanjeev Krishnan, Giám đốc Điều hành của S2G Ventures, nhận xét.