‘Siêu trang trại’ rau xanh trên sa mạc

Năm 2022, Dubai khánh thành trang trại thẳng đứng rộng 31.000m² trong khuôn viên sân bay quốc tế Al Maktoum. Mỗi năm cơ sở này sản xuất 1 triệu kg rau xanh chất lượng cao với lượng nước và đất tối thiểu.

Nhưng có thể nó sẽ không giữ được danh hiệu trang trại thẳng đứng lớn nhất thế giới bởi phía bên kia thành phố, trong Thung lũng Công nghệ thực phẩm, một cơ sở rộng 83.612m² mang tên GigaFarm đang thành hình.

Oliver Christof - Giám đốc điều hành Christof Global (công ty đứng sau ReFarm phụ trách giám sát dự án) - cho biết không chỉ quy mô lớn, GigaFarm còn hoạt động khác biệt. Dự kiến cơ sở sẽ dùng hàng loạt công nghệ giúp chuyển đổi chất thải cùng nước thải trong quá trình canh tác thành sản phẩm nông nghiệp như phân tổng hợp, thức ăn chăn nuôi, nước sạch và năng lượng.

Nhờ tọa lạc ở địa điểm gần người tiêu dùng và ứng dụng phương pháp sản xuất hiệu quả hơn, trang trại hứa hẹn cắt giảm lượng lớn khí thải carbon. GigaFarm có thể cung ứng đến 3 triệu km rau xanh và cây giống mỗi năm, thay thế 1% lượng thực phẩm mà UAE phải nhập khẩu.

Giải pháp canh tác của GigaFarm do công ty Scotland IGS cung cấp. Hệ thống “tháp trồng” trông giống bãi đậu xe nhiều tầng nhưng chất đầy cây thay vì ôtô, môi trường bên trong được kiểm soát chặt chẽ, lượng nước cùng phân bón được điều chỉnh cẩn thận.

Với hệ thống thủy canh, mỗi khay trồng sử dụng chất nền chẳng hạn phân hữu cơ hay xơ dừa chứ không dùng đất. Dải đèn LED dưới mỗi khay cung cấp ánh sáng mặt trời tổng hợp. Hệ thống cảm biến và camera theo dõi quá trình cây sinh trưởng. Các tháp có thể tự động kiểm soát mức ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, nước lẫn chất dinh dưỡng.

Giám đốc điều hành IGS Andrew Lloyd cho biết GigaFarm có 200 tháp trồng cao từ 6 - 12m, thiết kế theo dạng module nên dễ dàng tăng quy mô. Mỗi module tháp được lót tấm xốp cách nhiệt dày giúp điều chỉnh điều kiện canh tác.

Bền vững về mặt môi trường lẫn tài chính

Mô hình trang trại thẳng đứng sở hữu nhiều ưu điểm như cây sinh trưởng nhanh hơn, giảm 98% lượng nước sử dụng, chiếm ít không gian, có thể thiết lập được ở nơi đất đai thoái hóa, không bị hạn chế bởi mùa vụ hay khí hậu. Tuy nhiên công nghệ cùng hạ tầng tiên tiến đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu rất lớn và chi phí vận hành cũng không thấp (chủ yếu do đèn LED dùng điện). Từng có đơn vị phá sản khi đầu tư vào trang trại thẳng đứng, cho thấy rõ khó khăn của mô hình này trong cạnh tranh với phương thức canh tác truyền thống.

Theo iám đốc Lloyd, công nghệ tái chế chất thải cùng năng lượng tái tạo có thể khiến mô hình trang trại thẳng đứng bền vững về mặt môi trường lẫn tài chính. Chất thải rắn từ GigaFarm là nguồn cấp năng lượng cho chính trang trại, còn nước cơ sở sử dụng được cấp bằng công nghệ dựa trên côn trùng. Ấu trùng ruồi lính đen ăn chất thải cây trồng, đến cuối chu kỳ sinh trưởng được biến thành thức ăn chăn nuôi hàm lượng protein cao.

Phân tổng hợp cùng nước sạch là phụ phẩm, hoàn toàn có thể dùng lại cho GigaFarm. Thức ăn chăn nuôi sẽ được bán đi lấy tiền trang trải chi phí vận hành. IGS đang phát triển một loại phân bón sinh học giúp giảm 50% lượng phân cần dùng và một loại chất tái tạo đất nâng cao khả năng hấp thụ nước, vi sinh vật và phân bón.

Không chỉ sản xuất rau, GigaFarm còn đóng vai trò cung cấp cây giống cho 38.000 trang trại khác của UAE, trong đó nhiều trang trại ứng dụng hệ thống thủy canh hoặc nhà kính. ReFarm tin tưởng “siêu trang trại” sẽ góp phần đảm bảo an ninh lương thực.

Nguồn cung thực phẩm không phụ thuộc thời tiết

Nông nghiệp công nghệ cao ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu đe dọa an ninh lương thực. UAE nhập khẩu đến 85% thực phẩm nước này tiêu thụ, nên an ninh lương thực nước này dễ bị ảnh hưởng nếu chuỗi cung ứng gián đoạn (điều từng xảy ra lúc đại dịch hoành hành và cuộc chiến Ukraine nổ ra).

Tình hình trên thúc đẩy chính phủ quốc gia Ả Rập đầu tư mạnh vào nông nghiệp công nghệ cao. Đây cũng là một trong số lĩnh vực xanh mà UAE muốn phát triển để đa dạng hóa nguồn thu.

Không chỉ UAE, Qatar và Ả Rập Saudi cũng chạy đua ứng dụng phương thức canh tác thông minh lẫn hàng loạt tiến bộ công nghệ liên quan. Nghiên cứu sinh tiến sĩ Rohit Sharma (Đại học Wollongong) xác định đến năm 2030 giá trị của ngành nông nghiệp công nghệ cao ở Trung Đông và châu Phi sẽ đạt 6,22 tỉ USD, nhưng cần mất thêm nhiều thập kỷ nữa để trang trại thẳng đứng có thể trở nên rộng lớn.