Tôn Thất Trình
Nông nghiệp cao ốc
Ở Việt Nam, nông nghiệp cao ốc chỉ mới khởi sự
trồng thử cây mầm (các lọai giá) trên sân thượng và nuôi trồng
trong nước thủy sinh hydroponics) ở ngành hoa kiểng.
Theo Cliff Kuang trong số tháng 9 Nguyệt san Khoa học phổ thông
Hoa Kỳ, thì nông nghiệp hiện tại đang tan vỡ. Những kỹ thuật
truyền thống sử dụng quá nhiều năng lượng, nhưng sản xuất thực phẩm
cho dân số đang tăng thì rất ít.
Cải thiện như thế nào đây cho đúng theo tiến
bộ thế kỷ thứ 21 : nhà chọc trời nuôi trồng mùa màng trong nước và
nuôi cấy thịt trong la bô , chạy bằng rôbô ?
Đến năm 2025, dân số thế giới sẽ phồng lên, từ
6.6 tỉ đến 8 tỉ người. Tiên đóan hạn hán của khí hậu kéo dài dai
dẳng ở Trung Tây Hoa Kỳ và những vạt nông trang rộng lớn ở Phi Châu
và Á Châu. Tiên đóan đã 200 năm trước của nhà tóan học Thomas
Malthus là dân số con người tăng gia và ngày nào đó sẽ vượt mặt nông
nghiệp, cuối cùng đã xảy ra rồi chăng? Tiến bộ kỷ thuật nông nghiệp
còn nuôi sống chúng ta đến nay, nhưng tài nguyên của hành tinh Trái
đất đã gần khai thác hết?
Lựa chọn đã rõ ràng, chúng ta cần suy nghĩ lại
cách nào chúng ta sản xuất thực phẩm hay chúng ta sẽ chết đói đó.
Nhà khoa học môi sinh Dickson Despommier, viện đại học Columbia và
những nhà khoa học khác đề nghị một giải pháp cơ bản: chuyển nuôi,
cấy, trồng nông trang vào các nhà chọc trời, cao ốc. Những tháp
cao tầng này sẽ làm nông nghiệp không đất (không thổ nhưỡng), nuôi
trồng trong nước thủy sinh để cắt xén yêu cầu năng lượng.
Chúng sẽ họat động bằng một tiến trình chuyển hóa nước thải ống cống
thành điện.Trong khi đó vẫn sản xuất thực phẩm nhiều hơn nữa. Nông
nghiệp trên trời cao sẽ giải tỏa đất nông nghiệp để trồng cây cây gỗ,
giúp lấy bớt carbon dioxide từ khí quyễn. Tốt hơn nữa, nông nghiệp
cao ốc chọc trời gần nơi thực phẩm được ăn uống, như vậy không
những giảm bớt phí tốn, mà còn giảm phát thải chuyên chở nữa (bao
gồm luôn cả phát thải đốt cháy dầu trồng trọt và chuyên chở mùa màng,
thú vật nuôi cọng thêm khí methane hơi dạ dày động vật nông trang -
nông nghiệp chiếm gần 14% phát thải khí nhà kiếng thế giới).
Bạn chưa có thể mua hàng tại tiệm tạp hóa nông
trang thẳng đứng, Chỉ mới có những cố gắng làm nông
trang thẳng đứng đô thị, ở những thí nghiệm bé nhỏ, kế cận các công
viên thị trấn. Despommier có dự kiến lớn lao hơn nhiều: một
tháp cao 30 tầng , tốn 200 triệu đô la Mỹ, bao phủ cả một phố xá
đô thị, nhét đầy trái cây, rau đậu và gà , đủ nuôi sống 50 000 người.
Ông nói: phế thải cho và, thực phẩm tuôn ra; cho nên một nông
trại thẳng đứng sẽ là một máy luôn luôn chuyển động, nuôi sống
được rất nhiều người. Theo ông, mọi kỷ
thuật đều đã có sẳn rồi, chỉ cần lọc sàng hòan chỉnh thêm
đôi chút, dự án có thể thực thi mau chóng, dù chỉ được cấp khỏang
0.25 % tiền trợ cấp cho nông phẩm như Hoa Kỳ đã thưc hiện thập
niên vừa qua. Con số không đáng kể, khoảng chừng 500 triệu đô la mà
thôi.
Despommier hiện đang cố vấn các nhà đầu tư ở Abu
Dhabi và Hàn Quốc, hai nước đang xem xét xây dựng nông trại thẳng
đứng cho các đô thị sinh thái. Hai thành phố Hoa Kỳ Seattle và Las
Vegas cũng đang khảo sát những ý niệm tương tự, nhưng nhỏ bé hơn .
Dưới đây là thám hiểm nông trại tương lai, khảo cứu mũi nhọn cảm
hứng các công ty nông nghiệp và các nhà khoa học cho những quốc gia
tương đối ít đất nông nghiệp. Việt Nam đang muốn làm tháp cao ốc 60
tầng, có lẽ nên theo dõi, khảo nghiệm các kỹ thuật khoa học nông
nghiệp thế kỷ 21 này chăng? Nếu may mắn thành công, thế giới sẽ có
cơ đẩy lui tai họa Malthus 200 năm nữa.
Từ mặt đất lên cao
Làm nông nghiệp ở cao ốc, nhà chọc trời, không
phải chỉ cần có chút ít hột giống, chút ít đất là đủ. Sau đây là
bản chỉ dẫn làm nông nghiệp kỹ thuật tự động, làm các lọai thịt
tăng trưởng trong la bô, dùng vi khuẩn rực sáng, và máy chuyển hóa
nước ống cống thành điện, giúp nông nghiệp thẳng đứng mau chồm dậy .
1. Vòng
ngựa quay gỗ, trồng thủy sinh
Dù cho phương pháp trồng trọt trong
nước và các nông trang nuôi cá đã sản xuất cao năng, chúng cần nhiều
chăm sóc. Canh tác thủy sinh không đất đai, đòi hỏi phải tái cấp
dưỡng liệu thường xuyên. Các thùng, bể cạn nuôi cá, cần tháo nước dơ
bẩn liên tục. Nhưng cặp đôi hai cách này thành một hệ thống, những
khuyết điểm sẽ thành ưu điểm.
Hệ thống đai chuyển vận (belt
conveyor) do hảng Organitech ở nước Israel quan niệm ra, xây
dựng một hệ thống tự động, đưa công tác trồng trong nước, tiến thêm
một bước xa hơn nữa. Dòng chảy chậm ở thùng (bể cạn), mang theo
những khay cây cỏ, thực vật trôi nổi qua các bộ phận phân phối.
Cuối cùng sau cuộc di lưu kéo dài một tuần lễ này, thì mùa màng có
thể thu họach. Bên dưới chúng, cá rô phi nhiều protêin bơi lội,
trong khi đó các chất phế thải đầy ammonia rơi xuống đáy trải sạn.
Vi khuẩn sẽ biến chất phế thải thành phân đạm- nitrogen . Hệ thống
bơm nuớc chứa nitrogen này đến thực vật, cây cỏ. Thực vật sẽ tiêu
thụ nitrogen và chuyển lại nước sạch cho cá .
Lưu ý là tuabin gió trục thẳng đứng
sẽ hửu hiệu thêm 50% ở điều kiện gió nhẹ so với tuabin truyền thống
. Nông dân chất cây cỏ vào một thang máy trung ương, đem bán ở tiệm
tạp hóa phía dưới. Những hệ thống lắp trên trần, theo dõi và
kiểmsóat ẩm độ, nhiệt độ và phân phối dưỡng liệu.
2. Những
vòng tròn cây cỏ, mùa màng do rôbô nuôi
nấng
Nông dân các nước tân tiến đã đạt
năng xuất mỗi ha 30 lần hơn ở trang trại trồng nước so với nông
nghiệp truyền thống. Ở nông trại thẳng đứng, máy móc chuyển vận
dưỡng liệu và cách phơi bày ánh sáng 24 tiếng đồng hồ ngày đêm, sẽ
còn cải thiện năng xuất nhiều lần hơn nữa đó .
Thế nhưng không phải lọai cây cỏ nào cũng phản
ứng tốt đẹp với cây trồng trong nước trồng thủy sinh đâu nhé! Rễ vài
lòai cây, tỉ như khoai tây và cây có múi, cam quít, cần có môi
trường hơi đặc đặc, chẳng hạn đất hay sợi dừa. Mô hình ở bài này,
do hảng Canada Omega Garden họa kiểu, cho thấy đã phải làm như vậy.
Ở hệ thống tăng trưởng bánh xe Ferris, cây mọc trong những khay trải
đầy đá xếp theo kiểu xe đẩy hình trụ, quay tròn định kỳ, nhận chìm
mỗi hàng cây vào trong máng dưỡng liệu.
Lưu ý là các bóng đèn LED tiết kiệm năng lượng,
được làm ăn khớp với các làn sóng đặc thù cho mỗi loài cây thích
hợp tỉ như chỉ có làn sóng đỏ cho cải xà lách. Những cánh tay rô
bôt trang bị những mũi cơ học hửi cây và thu họach chúng căn cứ trên
sự hiện diện những alcohols đặc thù, một tiêu chuẩn đo lường chính
xác độ chín cây hơn là màu sắc .
3. Ông già MacDonald đã khóat áo la bô
Thực vật, cây cỏ không có hàng triệu năm, hầu
thích nghi với chu kỳ tăng trưởng trong nước, mọc thủy sinh bên
trong nhà. Do đó các nhà thực vật học phải truyển chọn, lai truyển
những dòng mọc tốt nhất. Các nhà khoa học sẽ pha trộn các phân bón
hóa học đặc biệt cho cây cỏ, khiến chúng phải chứa những dưỡng chất
vi tiểu (bần tố) cần thiết cho chế độ ăn uống của con người , như
selenium và kẻm chẳng hạn
Vì chỉ vài sâu bọ hay mầm bệnh cây là có thể
phá tan mùa màng đóng kín trong nhà, cho nên nông dân vào nông trang
nội ốc phải mặc những bộ áo quần ngừa phòng và phải đi qua những
nút không khí. Các nhà khoa học phải bọc cây cỏ bằng những vi khuẩn
sửa đổi công nghệ di truyền , rực sáng lên khi hiện diện sự đe dọa
của bệnh hay dịch bệnh , báo trước cho nông dân biết những bùng nổ
tai họa .
Nuôi súc vật hiện nay rất thiếu hửu hiệu. Chỉ 3 %
năng lượng được sử dụng nuôi bò cái à biến thành protêin ở đĩa ăn
bạn. Thay vào đó, các nhà khoa học sẽ nuôi trồng những miếng thịt
trong labô, từ tế bào gốc gà, heo hay bò cái, cấy nuôi trong một môi
trường gồm nước, glucose và protein thiên nhiên. Hầu làm cho gần
đúng cơ cấu của thịt, họ sẽ bắt cơ bắp tập “ thể dục” theo những
nhịp điện. Cơ cấu của thịt bíttết ngon lành còn quá phức tạp
để sao chép, nhưng giò chả hay cục thịt gà nho nhỏ, sẽ làm được dễ
dàng, một chục năm tới.
4. Mọi chuyện đều chạy bằng nước thải ống cống
Nông trang thẳng đứng không chỉ là một nhà máy
sản xuất. Đây cũng là một dự kiến tái vấn lại dây dợ cho hạ tầng cơ
sở thành phố, đô thị, bắt chước những chu trình tài nguyên thiên
nhiên. Không đâu rõ rệt cho bằng tầng hầm tháp cao ốc. Nơi đây các
phế thải ống cống cung cấp cho nông trang những tài nguyên thiết yếu
nhất : năng lượng và nước. Hệ thống bao quanh phế thải ống
cống thành phố, sẽ được đưa về nông trang. Một nữa sẽ đi vào máy
Tinh bột đặc sệt ( SlurryCarb) do hảng Enertech, một công ty
năng lượng xanh mới thành lập ở thành phố Atlanta, bang Georgia, Hoa
Kỳ. Linh kiện hâm nóng và ép áp lực chất sệt, đánh vỡ tan nó ra
thành những thành phần cơ bản của chất sệt là carbon và nước. Máy sẽ
chiết trích nước và phần đặc, chất đặc sệt như than đá được đốt
cháy, hầu chạy các nhà máy điện tuabin hơi nước và tạo ra điện.
Phần còn lại sẽ được trị bằng các hóa chất giết vi khuẩn và làm
thành những đất mặt (top soil) qua một tiến trình hâm nóng và
sấy kh , do hảng N-Viro phát triễn. N- Viro là một hảng tái sinh
chất đặc sinh học tọa lạc tại bang Ohio, Hoa Kỳ. Nước trích chiết
từ cả hai tiến trình được lọc qua những tái trung gian sinh học
thiên nhiên, tỉ như vỏ nghêu, cỏ nến, hay cỏ cưa, làm sạch nước
, cho đến khi nước dùng được trong nông nghiệp hay lọc sạch thêm
làm nước uống. Bất cứ một phế thải nông trang nào cũng được làm cho
mục, chế tạo phân bón hóa học và khí methane. Khí methane có thể đốt
cháy thành năng lượng.
Lưu ý thêm là nông trang thẳng đứng có thể
chuyển hóa 100 tấn phế thải ống cống, thành 19 megawatts điện.
Gà ít tốn chỗ và sản xuất một cân Anh thịt sử
dụng 2 cân Anh đồ ăn cho gà. Nuôi gà rất hiệu quả trên phương diện
tiêu chuẩn sản xuất nông nghiệp đó!. Các láng giềng mua hàng hóa
nông trang thẳng đứng ở tiệm tạp hóa, tầng sát mặt đất và các xe
vận tải chạy điện, sẽ phân phối thực phẩm đến các chợ địa phương..
