Source material
Глава 21 Аквапоника в построенной среде
Гундула Прокш, Алекс Янченко и Бенц Коцен
Абстракт Потенциал Aquaponics для преобразования городского производства продуктов питания был документально подтвержден в стремительном увеличении академических исследований и интереса общественности к этой области. Для того чтобы воплотить эту рекламу в реальные последствия, необходимо дополнительно изучить вопрос о создании коммерческих фермерских хозяйств и их связи с городской средой. Это исследование должно преодолеть разрыв между существующей литературой о повышении производительности системы и городских метаболических потоков, рассматривая построенную форму аквапонных ферм. Для оценки потенциала городской интеграции аквапоники существующие тематические исследования классифицируются по типологии их корпусов, причем двумя основными категориями являются теплицы и внутренняя среда. Эта классификация позволяет использовать некоторые предположения в отношении эффективности фермерских хозяйств в их контексте, однако для оценки различных конфигураций необходима более глубокая оценка жизненного цикла (ОЖЦ). Подход АЖЦ представлен как способ определения критериев составления кадастров и соответствующих стратегий, которые могут влиять на экологическое воздействие аквапонных систем в контексте городской застройки.
Ключевые слова Классификация аквапоники · Городская аквапоника · Типологии корпусов · Теплицы · Внутреннее выращивание · Сельское хозяйство с контролируемой средой · Оценка жизненного цикла
Содержимое
- 21.1.1 Введение
- 21.2 Классификация аквапоники контролируемой среды
- 21.3 Типологии и тематические исследования коммерческих ферм
- 21.4 Оценка типологий и возможных областей применения
- 21.5 Оценка воздействия как основа разработки
- 21.6 Комплексная городская аквапоника
- 21.7 Выводы
- Ссылки
—
[Г. Прокш](mailto: prokschg@uw.edu) · А. Янченко
Кафедра архитектуры, Колледж построенных сред, Вашингтонский университет, Сиэтл, штат Вашингтон, США
[Б. Котцен](mailto: b.kotzen@greenwich.ac.uk)
Школа дизайна Гринвичского университета, Лондон, Великобритания
© Автор (ы) 2019 523
С. Годдек и др. (ред.), Системы производства продуктов питания Aquaponics, https://doi.org/10.1007/978-3-030-15943-6_21
—
Ссылки
Потенциал городского сельского хозяйства в Нью-Йорке: рост мощностей, продовольственная безопасность и экологическая инфраструктура. Лаборатория городского дизайна Колумбийского университета, Нью-Йорк
Alsanius BW, Халил S, Моргенштерн R (2017) Аквапоника на крыше. In: Городское сельское хозяйство на крыше, городское сельское хозяйство. Springer, Cham, pp 103—112. https://doi.org/10.1007/978-3-319-57720-3_7 Astee LY, Kishnani NT (2010) Построение интегрированного сельского хозяйства: использование крыш для устойчивого выращивания продовольственных культур в Сингапуре. J Green Build 5:105 —113. https://doi.org/10.3992/jgb.5.2. 105
Benis K, Ferrão P (2017) Потенциальное смягчение воздействия пищевых систем на окружающую среду посредством городского и пригородного сельского хозяйства (УПА) — подход к оценке жизненного цикла. J Чистый прод 140:784 —795. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.05.176
Benis K, Ferrão P (2018) Коммерческое земледелие в городской среде — подведение итогов развивающегося поля в северных странах. Глоб Фуд Сек 17:30 —37. https://doi.org/10.1016/j.gfs. 2018.03.005
Benis K, Reinhart C, Ferrão P (2017a) Разработка процесса поддержки решений на основе моделирования для реализации строительно-интегрированного сельского хозяйства (BIA) в городских условиях. J Чистый прод 147:589 —602. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.01.130
Benis K, Reinhart C, Ferrão P (2017b) Строительство интегрированного сельского хозяйства (BIA) в городских условиях: тестирование процесса поддержки решений на основе моделирования. Представлено на выставке Building Simulation 2017, Сан-Франциско, США, стр. 10. https://doi.org/10.26868/25222708.2017.479
Бенке К, Tomkins B (2017) Будущие системы производства продуктов питания: вертикальное земледелие и контрольное земледелие. Поддержание политики Sci Pract 13:13 —26. https://doi.org/10.1080/15487733. 2017.1394054
Bregnballe J (2015) Руководство по рециркуляции аквакультуры: введение в новые экологически чистые и высокопродуктивные закрытые рыбоводческие системы. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций: Eurofish, Копенгаген
Buehler D, Junge R (2016) Глобальные тенденции и современное состояние коммерческого городского фермерства на крышах. Устойчивость 8:1108. https://doi.org/10.3390/su8111108
Ceron-Palma I, Sanyé-Mengual E, Oliver-Solà J, Rieradevall J (2012) Барьеры и возможности, связанные с внедрением эко.теплиц на крыше (RTEG) в средиземноморских городах Европы. J Городской Технол 19:87 —103. https://doi.org/10.1080/10630732.2012.717685
Регулируемая окружающая среда сельского хозяйства (1973 год) Глобальный обзор производства парниковых продуктов
(№ 89), Служба экономических исследований. Министерство сельского хозяйства США de Graaf PA (2012) Комната для городского сельского хозяйства в Роттердаме: определение пространственных возможностей для городского сельского хозяйства в индустриализованном городе. В: Устойчивое планирование пищевых продуктов: эволюционирующая теория и практика. Вагенинген Академические издательства, Вагенинген, стр. 533—546. https://doi.org/10. 3920/978-90-8686-187-3_42
De La Salle JM, Голландия M (2010) Сельскохозяйственный урбанизм. Зеленые фрегаты
Despommier D (2013) Сельское хозяйство в городе: подъем городских вертикальных ферм. Тренды Биотехнол
31:388 —389. https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2013.03.008 dos Santos MJPL (2016) Умные города и городские районы — аквапоника как инновационное городское сельское хозяйство. Городские для городских зеленый 20:402 —406. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2016.10.004
Центр аквапоники ЕС (2017) Стоимость действий FA1305, карта аквапоники (Стоимость FA1305), [https://www. google.com/maps/d/u/0/ viewerlet=50 .77598474809961% 2C12.62131196967971\ &z=4& mid=1bjuubctuaf7abmxPycpycpycpycpycpycpyT0](https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?ll=50.77598474809961%2C12.62131196967971&z=4&mid=1bjUUbCtUfE_BCgaAf7 ABMXYCPT0)
Fang Y, Hu Z, Zou Y, Zhang J, Zhu Z, Zhang J, Nie L (2017) Повышение эффективности использования азота в аквапонике путем внедрения алгало-бактериальных консорциумов. Биоресурс Технол 245:358 —364. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2017.08.116
Gao L-H, Qu M, Ren H-Z, Sui X-L, Chen Q-Y, Zhang Z-X (2010) Структура, функции, применение и экологические преимущества однонаклонной, энергоэффективной солнечной теплицы в Китае. ХОРТТЕХНОЛОГИЯ 20:626 —631
Goddek S (2017) Возможности и проблемы многоконтурных аквапонических систем. Вагенингенский университет, Вагенинген
Goddek S, Delaide B, Mankasingh U, Ragnarsdottir KV, Jijakli H, Thorarinsdottir R (2015) Проблемы устойчивой и коммерческой аквапоники. Устойчивость 7:4199 —4224. https://doi.org/10.3390/su7044199
Goddek S, Schmautz Z, Scott B, Delaide B, Keesman KJ, Wuertz S, Junge R (2016) Влияние анаэробного и аэробного шлама рыб на гидропонный салат. Агрономия 6:37. https://doi.org/10.3390/agronomy6020037
Goldstein BP (2017) Оценка съедобного города: экологические последствия городского сельского хозяйства на северо-востоке США. Технический университет Дании, Лингби
Goldstein B, Hauschild M, Fernández J, Birkved M (2016) Тестирование экологических показателей городского сельского хозяйства как питания в северных климатических условиях. J Чистый прод 135:984 —994. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.004
Гульд Д, Caplow T (2012) Построение интегрированного сельского хозяйства: новый подход к производству продуктов питания. В: Столичная устойчивость: понимание и улучшение городской среды. «Вудхед паблишинг лимитед», Кембридж, стр.
Graamans L, Baeza E, van den Dobbelsteen A, Tsafaras I, Stanghellini C (2018) Заводы заводов против теплиц: сравнение эффективности использования ресурсов. Агрик Сист 160:31 —43. https://doi. org/10.1016/j.agsy.2017.11.003
Hassanien RHE, Ming L (2017) Влияние полупрозрачных фотоэлектрических систем, интегрированных в теплицу, на микроклимат и рост салата. Int J Агрик Биол ENG 10:11 -22. https://doi.org/10.25165/ ijabe.v10i6.3407
He X, Qiao Y, Liu Y, Dendler L, Yin C, Martin F (2016) Оценка воздействия на окружающую среду производства органических и традиционных томатов в городских теплицах города Пекин, Китай. J Чистый прод 134:251 —258. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.004
Hitaj C, Suttles S (2016) Тенденции потребления и производства энергии в сельском хозяйстве США: возобновляемые источники энергии, сланцевая энергия и целлюлозная биомасса, Вестник экономической информации, № 159. USDA/Служба экономических исследований, Вашингтон, округ Колумбия
Hochmuth GJ, Hanlon EA (2010) Принципы коммерческого оплодотворения овощей 17
INAPRO - Инновационная аквапоника для профессионального применения (2018). http://inapro-project.edu
Ишии М, Сасе С, Морияма H, Окусима L, Икегути А, Хаяси М, Курата К, Кубота С, Касира М, Джакомелли GA (2016) Управляемое экологическое земледелие для эффективных систем растениеводства в полузасушливой теплице. ЯРК 50:101 —113. https://doi.org/10.6090/jarq.50.101
Юнге R, Вильгельм S, Hofstetter U (2014) Aquaponic в классных комнатах как инструмент для продвижения системного мышления. В: Передача инноваций, знаний и практического опыта в повседневную практику. Представлено на конференции VIVUS — по сельскому хозяйству, окружающей среде, садоводству и флористике, производству и переработке пищевых продуктов и питанию, Naklo, Словения, стр. 11
Юнге Р, Кёниг Б, Вильярроэль М, Комивес Т, Джиджакли МХ (2017) Стратегические точки в аквапонике. Вода 9:182. https://doi.org/10.3390/w9030182
Khandaker M, Kotzen B (2018) Потенциал комбинирования живых стен и вертикальных систем земледелия с аквапоникой с особым акцентом на субстраты. Аквак Рес 49:1454 —1468. https://doi.org/10.1111/are.13601
Кёниг Б, Юнге Р, Битцански А, Вильярроэль М, Комивес Т (2016) Об устойчивости аквапоники. Экоциклы 2 (1) :26—32. https://doi.org/10.19040/ecocycles.v2i1.50
Körner O, Gutzmann E, Kledal PR (2017) Динамическая модель, имитирующая симбиотические эффекты в аквапонных системах. Акта Хортик 1170:309 —316. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017. 1170.37
Kozai T, Niu G, Takagaki M (2015) Завод завода: крытая вертикальная система земледелия для эффективного качественного производства продуктов питания. Академический
Kulak M, Graves A, Chatterton J (2013) Сокращение выбросов парниковых газов в городском сельском хозяйстве: перспектива оценки жизненного цикла. Городской план Landsc 111:68 —78. https://doi.org/10. 1016/j.landurbplan.2012.11.007
Lastiri DR, Geelen C, Cappon HJ, Rijnaarts HHM, Baganz D, Kloas W, Karimanzira D, Keesman KJ (2018) Модель стратегии управления для ресурсоэффективного проектирования и эксплуатации аквапонной системы. Аквак ENG 83:27. https://doi.org/10.1016/j.aquaeng.2018.07.001
Llorach-Massana P, Lopez-Capel E, Peña J, Rieradevall J, Montero JI, Puy N (2017) Техническая осуществимость и углеродный след совместного производства биочара с остатками томатных растений. Отходы Манаг 67:121 —130. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.05.021
Maucieri C, Forchino AA, Nicoletto C, Junge R, Pastres R, Sambo P, Borin M (2018) Оценка жизненного цикла микроаквапонной системы для образовательных целей, построенной с использованием восстановленного материала. J Чистый прод 172:3119 —3127. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.11.097
Mohareb E, Heller M, Novak P, Goldstein B, Fonoll X, Raskin L (2017) Соображения по снижению спроса на энергию в пищевой системе при расширении масштабов городского сельского хозяйства. Энвирон Рес Летт 12:125004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aa889b
Molin E, Martin M (2018a) Оценка энергетических и экологических характеристик вертикального гидропонного земледелия (No. C 299). ICL Шведский институт экологических исследований, ICL Шведский институт экологических исследований
Molin E, Martin M (2018b) Обзор энергетических и экологических характеристик вертикальных сельскохозяйственных систем в городских условиях (No. C 298). ICL Шведский институт экологических исследований, ICL Шведский институт экологических исследований
Monsees H, Kloas W, Wuertz S (2017) Развязанные системы на испытании: устранение узких мест для улучшения аквапонных процессов. ПЛОС Один 12:e0183056. https://doi.org/10.1371/journal.pone. 0183056
Nadal A, Llorach-Massana P, Cuerva E, López-Capel E, Montero JI, Josa A, Rieradevall J, Royapoor M (2017) Строительство интегрированных теплиц на крыше: энергетическая и экологическая оценка в средиземноморском контексте. Апл Энергия 187:338 —351. https://doi.org/10.1016/j. apenergy.2016.11.051
Orsini F, Dubbeling M, de Zeeuw H, Prosdocimi Gianquinto GG (2017) На крыше городского сельского хозяйства, Городское сельское хозяйство (спрингер (фирма)). Спрингер, Чам
Palm HW, Knaus U, Appelbaum S, Goddek S, Strauch SM, Vermeulen T, Jijakli M, Kotzen B (2018) На пути к коммерческой аквапонике: обзор систем, конструкций, весов и номенклатуры. Аквак Инт 26 (3) :813—842. ISSN 0967-6120. https://doi.org/10.1007/s10499-018-0249-z
Pattillo DA (2017) Обзор аквапонных систем: компоненты аквакультуры (№ 20), Технические бюллетени NCRAC. Северо-Центральный региональный центр аквакультуры
Payen S, Basset-Mens C, Perret S (2015) LCA местных и импортных помидоров: энергетический и водный компромисс. J Чистый прод 87:139 —148. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.10.007
Pearson LJ, Pearson L, Pearson CJ (2010) Устойчивое городское сельское хозяйство: инвентаризация и возможности. Int J Агрик Sustain 8:7 —19. https://doi.org/10.3763/ijas.2009.0468
Создание систем городского сельского хозяйства: комплексный подход к проектированию. Рутледж, Нью-Йорк
Quagrainie KK, Flores RMV, Kim H-J, McClain V (2018) Экономический анализ производства аквапоники и гидропоники на Среднем Западе США. J Appl Аквак 30:1 —14. https://doi.org/10.1080/ 10454438.2017.1414009
Rothwell A, Ridoutt B, Page G, Bellotti W (2016) Экологические показатели местных продуктов питания: компромисс и последствия для устойчивости к изменению климата в развитом городе. J Чистый прод 114:420 —430. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.04.096
Санхуан-Дельмас Д, Ллорах-Массана П, Надаль А, Эрсилла-Монтсеррат М, Муньос П, Монтеро Джи, Хосе А, Габаррелл X, Риерадевалл J (2018) Экологическая оценка интегрированной теплицы на крыше для производства продуктов питания в городах. J Чистый прод 177:326 —337. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2017.12.147
Sanyé-Mengual E (2015) Оценка устойчивости городского фермерства на крышах с использованием междисциплинарного подхода. Автономный университет Барселоны, Беллатерра
Sanyé-Mengual E, Oliver-Solà J, Montero JI, Rieradevall J (2015) Экологическая и экономическая оценка жизненного цикла теплиц на крыше (RTG) в Барселоне, Испания. Оценка новых форм городского сельского хозяйства от тепличного строения до уровня конечного продукта. Int J Оценка жизненного цикла 20:350 —366. https://doi.org/10.1007/s11367-014-0836-9
Санье-Менгуаль Е, Мартинес-Бланко J, Финкбейнер М, Серда М, Камарго М, Ометто АР, Веласкес ЛС, Вильяда G, Низа S, Пина А, Феррейра G, Оливер-Сола J, Монтеро Джи, Риерадевалл J (2018) Городское садоводство в торговых парках: экологическая оценка потенциала теплицы на крыше в европейских и Города Южной Америки. J Чистый прод 172:3081 —3091. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.11.103
Симонен К. (2014) Оценка жизненного цикла. Рутледж, Лондон
Спехт K, Siebert R, Хартманн I, Фрайзингер UB, Савичка М, Вернер А, Томайер С, Хенкель Д, Walk H, Дирих А (2014) Городское сельское хозяйство будущего: обзор аспектов устойчивости производства продуктов питания в зданиях и на них. Агрический гум значения 31:33 —51. https://doi.org/10.1007/ s10460-013-9448-4
Stadler MM, Baganz D, Vermeulen T, Keesman KJ (2017) Циркулярная экономика и экономическая жизнеспособность аквапонных систем: сравнение городских, сельских и пригородных сценариев в голландских условиях. Акта Хортик 1176:101 —114. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2017.1176.14
Stewart ID, Oke TR (2010) Тепловая дифференциация локальных климатических зон с использованием температурных наблюдений с городских и сельских полевых участков. Представлено на девятом симпозиуме по городской среде, Keystone, CO, стр. 8
Suhl J, Dannehl D, Kloas W, Baganz D, Jobs S, Schmeibe G, Schmidt U (2016) Передовая аквапоника: оценка интенсивного производства томатов в аквапонике против традиционной гидропоники. Агрическая вода Манаг 178:335 —344. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.10.013
Thomaier S, Specht K, Henckel D, Dierich A, Siebert R, Freisinger UB, Sawicka M (2015) Сельское хозяйство в городских зданиях и на них: современная практика и специфические новинки земледелия с нулевым посевом (ZFarming). Возобновляемый сельскохозяйственный пищевой Syst 30:43 —54. https://doi.org/10.1017/ S1742170514000143
Van Woensel L, Archer G, Panades-Estruch L, Vrscaj D, Европейский парламент, Генеральный директорат по парламентским исследованиям (2015) Десять технологий, которые могут изменить нашу жизнь: потенциальные последствия и последствия для политики: углубленный анализ. Европейская комиссия/Европейская служба парламентских исследований ОРЭД, Брюссель
Zabalza Bribián I, Aranda Usón A, Scarpellini S (2009) Оценка жизненного цикла зданий: современная и упрощенная методология LCA в качестве дополнения к сертификации зданий. Построение Энвирона 44:2510 —2520. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2009.05.001
Zhang H, Burr J, Zhao F (2017) Сравнительная оценка жизненного цикла (LCA) световых технологий для производства тепличных культур. Journal of Cleaner Production, На пути к экологически эффективному сельскому хозяйству и продовольственным системам: отдельные документы, посвященные глобальным вызовам для продовольственных систем, в том числе представленные на конференции «LCA для кормления планеты и энергии для жизни» (6—8 октября 2015 года, Stresa & Milan Expo, Италия) 140:705 —713. https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2016.01.014
Open Access Данная глава лицензирована в соответствии с условиями международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает использование, обмен, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или формате, как если вы даете должное первоначальному автору (авторам) и источнику, предоставите ссылку на лицензию Creative Commons и укажете, были ли внесены изменения.
Изображения или другие материалы третьих лиц в этой главе включены в лицензию Creative Commons главы, если иное не указано в кредитной линии материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons главы и ваше предполагаемое использование не разрешено законом или превышает разрешенное использование, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя.
Aquaponics Food Production Systems contributors.
Открыть исходное издание · Creative Commons Attribution 4.0
Это библиотечное издание переформатировано и объединено из исходного источника.
21.1 Введение
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
Аквапоника была признана одной из «десяти технологий, которые могут изменить нашу жизнь» благодаря своему потенциалу революционизировать то, как мы кормим растущее городское население (Van Woensel et al. 2015). Эта безпочвенная рециркулирующая растущая система стимулировала расширение академических исследований в течение последних нескольких лет и вызвала интерес у общественности, о чем свидетельствует высокое соотношение результатов поиска Google и Google Scholar в 2016 году (Junge et al. 2017). В течение длительного времени аквапоника в основном практикуется как хобби на заднем дворе. В настоящее время он все чаще используется на коммерческой основе в связи с большим интересом потребителей к органическим, устойчивым методам ведения сельского хозяйства. Исследование, проведенное командой CITYFOOD в Университете Вашингтона в июле 2018 года, показывает, что за последние 6 лет число коммерческих аквапонных операций быстро возросло. Этот целенаправленный поиск аквапонических операций выявил 142 активных коммерческих аквапонических операций в Северной Америке. Согласно онлайновой информации, 94% хозяйств начали свою коммерческую деятельность с 2012 года; только девять коммерческих аквапонных ферм функционируют более 6 лет (рис. 21.1).
Большинство обследованных аквапонических операций расположены в сельских районах и часто связаны с существующими фермами, чтобы воспользоваться низкими ценами на землю.
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 48%;»/
Рис. 21.1 Существующие практики аквапоники в Северной Америке, 142 коммерческие компании (красный) и
17 исследовательских центров (синий), (СИТИФУД, июль 2018)
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.2 Аквапоника по всей Европе: 50 исследовательских центров (синий) и 45 коммерческих компаний (красный). (Центр аквапоники ЕС 2017)
инфраструктуры и благоприятных строительных кодексов для сельскохозяйственных структур. Несмотря на это, все большее число аквапонических операций также находятся в городах. Благодаря относительно небольшому физическому следу и высокой производительности аквапонные операции хорошо подходят для использования в городских условиях (Junge et al. 2017). Исследования, проведенные под эгидой Европейского Союза (ЕС) Aquaponics Hub в 2017 году, выявили 50 исследовательских центров и 45 коммерческих компаний, действующих в Европейском Союзе (Рис. 21.2). Эти компании варьируются по размеру от малых до средних.
21.1.1 Аквапоника в городских условиях
Космос является ценным товаром в городах. Городские фермы должны быть изобретательными, чтобы найти доступные участки, такие как свободные участки, существующие крыши и недоиспользуемые склады, доступные для сельскохозяйственного бизнеса (de Graaf 2012; De La Salle and Holland 2010). Городские аквапонные фермы должны сбалансировать более высокие производственные издержки с конкурентными преимуществами в области маркетинга и распределения, которые предлагают городские районы. Наибольшим преимуществом для размещения аквапонических операций в городах является растущий потребительский рынок с интересом к свежей, высококачественной и местной продукции. При соблюдении местных норм в отношении органической продукции городские фермы могут достичь премиальных цен на выращиваемую аквапонией зелень, травы и помидоры (Quagrainie et al. 2018). В отличие от гидропоники, аквапоника также обладает потенциалом для производства рыбы, что еще больше повышает экономическую жизнеспособность в городских условиях, которые часто имеют различные диетические потребности (König et al. 2016). Городские аквапонные фермы также могут сэкономить некоторые эксплуатационные расходы за счет сокращения расстояния транспортировки до потребителя и снижения потребности в хранении сельскохозяйственных культур (dos Santos 2016).
Условия городской окружающей среды также могут быть выгодными для аквапонных ферм. Средняя температура в городах выше, чем в сельской местности (Stewart and Oke 2010). В более холодных регионах фермерские хозяйства могут воспользоваться более теплым городским климатом, что может помочь снизить спрос на отопление и эксплуатационные расходы (Proksch 2017). Фермы Aquaponic, интегрированные со строительными системами хост-здания, могут дополнительно использовать городские ресурсы, такие как отработанное тепло и COSub2/Sub в выхлопном воздухе, чтобы способствовать росту растений в качестве альтернативы традиционным удобрениям COSub2/Sub. Городские фермы также могут помочь смягчить негативные аспекты воздействия городского теплового острова в летние месяцы. Дополнительная растительность, даже если она выращивается в теплицах, помогает снизить температуру окружающей среды за счет повышения эвапотранспирации (Pearson et al. 2010). В аквапонике использование рециркуляционной водной инфраструктуры снижает общее потребление воды для производства как рыбы, так и салата и, таким образом, может оказать положительное воздействие на городской водный цикл. Выращенные в аквапонии продукты стремятся закрыть цикл питательных веществ, тем самым избегая производства сельскохозяйственных стоков. Благодаря рациональному управлению ресурсами в рамках основных экологических систем аквапоника помогает сократить чрезмерное потребление воды и эвтрофикацию, обычно создаваемую промышленным сельским хозяйством.
21.1.2 Аквапоника как контролируемая среда сельского хозяйства (CEA)
Традиционные методы ведения сельского хозяйства, позволяющие продлить естественный сезон выращивания сельскохозяйственных культур, варьируются от минимальных экологических изменений, таких как временные обручи, используемые на почвенных полях, до полного экологического контроля на постоянных объектах, которые позволяют производить круглогодичное производство независимо от местного климата ( Регулируемая окружающая среда сельского хозяйства, 1973) Последняя стратегия также известна как контролируемое экологическое сельское хозяйство (CEA) и включает в себя как теплицы, так и внутренние предприятия по выращиванию. Помимо контроля за климатом в помещениях, CEA также значительно снижает риск потери урожая в результате стихийных бедствий и потребность в гербицидах и пестицидах (Benke and Tomkins 2017). Большинство аквапонных операций задуманы как CEA, поскольку они сочетают в себе две сложные системы выращивания (аквакультура и гидропоника), которые требуют контролируемых условий выращивания, чтобы гарантировать оптимальную производительность. Кроме того, CEA позволяет круглогодичному производству амортизировать высокие инвестиции в аквапоническую инфраструктуру и достичь премиальных цен на урожай на рынке вне естественного вегетационного сезона. Производительность аквапонных ферм сильно зависит от местного климата и сезонных колебаний (Graamans et al. 2018).
Поскольку аквапоника является относительно молодой дисциплиной, большая часть существующих исследований сосредоточена на системном уровне — например, исследования, оценивающие техническую интеграцию аквакультуры с гидропоникой в различных конфигурациях (Fang et al. 2017; Lastiri et al. 2018; Monsees et al. 2017). В то время как отдельные компоненты аквапонной системы и их взаимодействие могут быть дополнительно оптимизированы для повышения производительности, их производительность в контролируемой среде не была всесторонне рассмотрена. Недавние исследования в CEA начали оценивать производительность гидропонной системы в тандеме с характеристиками встроенной среды, хотя на сегодняшний день существует только одно исследование, которое моделирует производительность аквапонной системы в контролируемой оболочке (Benis et al. 2017a; Körner et al. 2017; Molin and Martin 2018a; SanjuandelMás et al. 2018).
21.1.3 Сотрудничество в области исследований в области аквапоники
Нынешний рост интереса к аквапонике привел к созданию нескольких междисциплинарных исследовательских проектов, связанных с аквапонией, финансируемых Европейским союзом (ЕС). Проект COST FA1305, в рамках которого был создан Центр аквапоники ЕС (2014—2018), объединил исследователей аквапоники и коммерческих производителей, чтобы лучше понять состояние аквапоники и обеспечить скоординированную исследовательскую и образовательную деятельность в ЕС и во всем мире. Инновационная Aquaponics for Professional Application (INAPRO) (2014—2017), консорциум из 17 международных партнеров, нацелен на продвижение современных подходов к сельскому и городскому аквапонике путем разработки моделей и строительства прототипных теплиц. Проект CITYFOOD (2018—2021 гг.) в рамках Инициативы устойчивого роста городов (SUGI), совместно финансируемой ЕС, Бельмонтским форумом и соответствующими научными фондами, исследует интеграцию аквапоники в городском контексте и ее потенциальное влияние на глобальные проблемы взаимосвязи между продовольствием и водой и энергией.
21.2 Классификация аквапоники контролируемой среды
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
Термин аквапоника используется для описания широкого спектра различных систем и операций, сильно различающихся по размеру, технологическому уровню, типу корпуса, основному назначению и географическому контексту (Junge et al. 2017). Первый вариант критериев классификации аквапонных ферм включал цели заинтересованных сторон, объем резервуаров и параметры, описывающие компоненты аквакультуры и гидропонной системы (Maucieri
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 48%;»/
Рис. 21.3 Критерии классификации для идентификации аквапонных ферм
и др. 2018). Большая группа исследователей провела дополнительную работу по дальнейшему определению аквапоники и представлению номенклатуры на основе международного консенсуса (Palm et al. 2018). Это привело к всесторонней дискуссии о типах и масштабах систем и, самое главное, к определению аквапоники, которое гласит: «Большинство (\ > 50%) питательных веществ, поддерживающих оптимальный рост растений, должны быть получены из отходов, образующихся при кормлении водных организмов». и не учитывают другие важные аспекты функционирования коммерческой аквапонической фермы. По мере того, как аквапонные операции становятся частью местной экономики, критерии классификации, определенные междисциплинарными исследованиями в таких областях, как архитектура, экономика и социология, также приобретают важное значение.
В этом предложении по классификации основное внимание уделяется новой области коммерческих аквапонных операций через призму застроенной среды. Ключевые характеристики, описывающие аквапоническую операцию, подразделяются на четыре категории: система выращивания, корпус, операция и контекст (рис. 21.3). Эти категории критериев классификации влияют друг на друга в разных масштабах, где конфигурации растущей системы могут повлиять на контекстуальную производительность фермы как предприятия, или потребности местного рынка могут определять тип урожая, выращиваемого в аквапонной системе. Некоторые критерии классификации фермерских хозяйств применимы во всех масштабах, такие как «размер», измеряемый по объему резервуаров, площади роста, численности работников и годовому доходу (таблица 21.1).
- Критерии классификации Growing system_ описывают конфигурацию взаимосвязанной аквакультуры и гидропонной системы. Сюда входят технические характеристики физических компонентов, обеспечивающих рециркуляцию воды и питательных веществ (таких как резервуары для воды, фильтры, насосы и трубопроводы), живых организмов, которые преобразуют доступные питательные вещества на различных стадиях (в том числе виды рыб, растений и микроорганизмов), и значения, описывающие физическую производительность системы, такие как температура, уровень рН, содержание кислород/углерода и электропроводность (Alsanius et al. 2017).
Таблица 21.1 Возможные критерии классификации для аквапонных ферм
стол тхед tr class="заголовок» Система растениеводства/г т Корпус /th т Операция /th т Контекст /th /tr /thead тбоди tr class="нечетный» Тип системы TDAquaCulture /td td Типология корпуса /td td Цель /td td Географическое положение /td /tr tr class="даже» TDFish Виды/td td Структурная система /td td Заинтересованные /td td Физический контекст /td /tr tr class="нечетный» TDWater Температура /td td Материал крышки для сборки конверта /td td Бизнес-модель /td td Влияние на окружающую среду /td /tr tr class="даже» Система TDFiltration /td td Системы отопления/охлаждения /td td Труд распределение /td td Социально-экономический контекст /td /tr tr class="нечетный» TDFeed/td td Источник света /td td Тип финансирования /td td rowspan=4 Социальное воздействие /td /tr tr class="даже» TDHydroponic тип системы/td td Вентиляционная система /td td Маркетинговая схема /td /tr tr class="нечетный» TDCrop Виды/td td rowspan=2 Интеграция серверного здания /td td rowspan=2 Модель распределения /td /tr tr class="даже» TDWater Распределительная система /td /tr /tbody /таблица
- Критерии классификации корпусов определяют характеристики зданий, в которых размещаются системы выращивания, в следующем масштабе. Большинство аквапонных ферм используют корпуса CEA, которые различаются в зависимости от типологии (например, теплицы или склада), структурной системы, систем отопления и охлаждения, освещения, вентиляции и контроля влажности (Benke and Tomkins 2017).
- Критерии классификации операций описывают, как каждая аквапонная ферма работает как бизнес и ферма, что включает в себя человеческий опыт и трудозатраты, необходимые для выращивания и продажи продукции. Критерии в этом разделе включают тип финансирования, структуру бизнеса и управление, трудовые требования и разделение, схему маркетинга, модель распределения продукции и общее назначение объекта аквапоники.
- Критерии классификации контекстов в самом широком масштабе описывают географическое положение, физический контекст, городскую интеграцию и общее социальное воздействие аквапонных ферм. Критерии контекста описывают, как аквапонная ферма является частью городской продовольственной цепочки и построенной среды, способной оказывать влияние на экономический рост, социальную вовлеченность и масштабное воздействие на окружающую среду в масштабах города (dos Santos 2016).
21.3 Типологии и тематические исследования коммерческих ферм
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
В рамках этого дальнейшего исследования основное внимание уделяется определению критериев классификации аквапоник на уровне корпуса в дополнение к существующим системным определениям. Обсуждаемые здесь типы корпусов работают с различными строительными системами, уровнями технологического контроля, стратегиями пассивного климатического контроля и источниками энергии для достижения надлежащего климата внутри помещений. Наилучшее применение типологии каждого корпуса зависит в первую очередь от масштабов эксплуатации, географического положения, местного климата, целевых видов рыб и сельскохозяйственных культур, требуемых параметров систем, в которых он находится, и бюджета. В этом исследовании определены пять различных типологий корпусов и определены характеристики внутренних пространств, в которых размещается инфраструктура аквакультуры.
21.3.1 Тепличные типологии
Эта классификация включает четыре категории теплиц — среднетехнологичные теплицы, пассивные солнечные теплицы, высокотехнологичные теплицы и теплицы на крыше, которые применимы к операциям аквапоники коммерческого уровня (таблица 21.2). Существующие теплицы могут не соответствовать одной типологии, но подпадают под диапазон от средних технологий до высокотехнологичных путем выборочного включения активных и пассивных методов контроля окружающей среды.
Среднетеплицы Tech Greenhouses Теплицы с промежуточным уровнем технологии для контроля внутреннего климата включают отдельно стоящий или подключенный к желоба Quonset (тип хижины Nissen), обруч (политуннель) и четные теплицы. Они обычно покрыты двойной полиэтиленовой пленкой (PE) или жесткими пластиковыми панелями, такими как акриловые панели (PMMA) и поликарбонатные панели (PC). Установка этих теплиц дешевле, хотя облицовка пленки должна часто заменяться из-за быстрого ухудшения, вызванного постоянным воздействием ультрафиолетового излучения (Proksch 2017). Эти теплицы защищают сельскохозяйственные культуры от экстремальных погодных явлений и в некоторой степени патогенов, но обеспечивают лишь ограниченный уровень активного контроля климата. Вместо этого они полагаются на солнечное излучение, простые системы затенения и естественную вентиляцию. Имея ограниченную способность изменять условия выращивания в определенном диапазоне, среднетехнологичные теплицы редко используются для размещения аквапонных ферм в холодном климате. Это связано с тем, что высокие первоначальные инвестиции в гидропонные и аквакультурные компоненты требуют стабильной окружающей среды и надежного круглогодичного производства, чтобы быть коммерчески жизнеспособным.
Операции Aquaponic в теплых климатических условиях успешно продемонстрировали использование средних теплиц, которые используют испарительное охлаждение и простые системы отопления. Например, Sustainable Harvesters в Хокли, штат Техас, США, использует простую теплицу Quonset (12 000 sf/1110 msup2/sup) для круглогодичного производства салата без использования обширного дополнительного нагрева или освещения. Фермы Ouroboros в Халф-Мун Бэй, штат Калифорния, США, используют существующую теплицу (20 000 sf/1860 msup2/sup) для производства салата, зелени и трав (рис. 21.4). Из-за мягкого климата ферма использует в основном статическое затенение и небольшое дополнительное отопление и охлаждение. Обе фермы, как и многие более мелкие средние технологические операции, размещают свои резервуары для рыбы в том же тепличном пространстве, что и гидропонная система выращивания сельскохозяйственных культур. В хозяйствах выращиваются виды рыб, которые выдерживают широкий температурный диапазон (тилапия) и затеняют резервуары для аквакультуры для предотвращения перегрева и роста водорослей.
Таблица 21.2 Сопоставление тематических исследований по типологиям приложений
стол тхед tr class="заголовок» TCEA типа/th т Тематические исследования /th т Строительная система /th т Элементы управления /th т Выращивание сезонной супе/суп и широта /th т Зоны выносливости supb/sup /th /tr /thead tbody tr class="нечетный» td rowspan=6 средних теплиц/td td rowspan=3 Фермы Уробороса, Халф-Мун Бэй, Калифорния, США (20 000 sf/1860 msup2/sup) /td td rowspan=3 Существующий желоба GH с двумя равномерными промежутками, одетый однопанельным стеклом, резервуары для рыбы в GH /td td rowspan=3 Статическое затенение, затенение штор /td td rowspan=2 319 дней/10,6 месяцев /td td 10а /td /tr tr class="даже» td от 30 до 35 ˚F /td /tr tr class="нечетный» td 37,5 N /td td от -1.1 до 1,7 ˚C /td /tr tr class="даже» td rowspan=3 Устойчивые комбайны, Хокли, Техас, США (12 000 sf/1110 msup2/sup) /td td rowspan=3 Квонсетная рама, многотоннельная (3) GH, одетая ПЭ- пленкой и жесткими пластиковыми панелями, аквариумы в GH /td td rowspan=3 Испарительное охлаждение, принудительная вентиляция /td td rowspan=2 272 дней/девять месяцев /td td 8b /td /tr tr class="нечетный» td От 15 до 20 ˚F /td /tr tr class="даже» td 30,0 ˚N /td td -9,4 до 6,7 ˚C /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=6пассивные солнечные теплицы/td td rowspan=3 Солнечная теплица Aquaponic, Нойенбург-на-Рейне, Германия (2000 sf/180 msup2/sup) /td td rowspan=3 (китайский) солнечная теплица, с Adobe стены в качестве дополнительной тепловой массы, одетые с ETFE пленкой, рыба танки в GH /td td rowspan=3 Изготовленные на заказ фотоэлектрические модули для затенения и производства энергии /td td rowspan=2 202 месяцев/ 6,6 месяца /td td 8а /td /tr tr class="даже» td 10—15 ˚F /td /tr tr class="нечетный» td 47,8 ˚N /td td
- от 12,2 до -9,4 ˚C /td /tr tr class="даже» td rowspan=3 Теплица эко-ковчега в Finn & Roots, Бейкерсфилд, VT, США (6000sf/ 560 msup2/sup) /td td rowspan=3 Солнечная теплица, земля защищена, крутой угол южной облицовки крыши (около 60), толстая изоляция, специальные солнечные коллекционирующие остекления, рыба резервуары в северной, подземной стороне /td td rowspan=3 Древесина, излучающее тепло, энергетическая завеса, вентиляция со штабелированием, дополнительное светодиодное освещение /td td rowspan=2 108 дней/3,6 месяца /td td 4а /td /tr tr class="нечетный» td от -30 до -25 ˚F /td /tr tr class="даже» td 44.8˚ N /td td От -34,4 до -31,7 ˚C /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=6Высокотехнологичные теплицы/td td rowspan=3 Superior Fresh Farms, Хикстон, Висконт, США (123 000 sf/11 430 msup2/sup) /td td rowspan=3 Венло, соединенный желоба, (20 41 бухты), покрытый стеклом, резервуары для рыбы в отдельном здании /td td rowspan=3 Компьютерная управляемая среда CEA, дополнительное светодиодное освещение, /td td rowspan=2 122 дней/4,1 месяца /td td 4b /td /tr tr class="даже» td от -25 до -20 ˚F /td /tr tr class="нечетный» td 44,4 Н /td td От -31,7 до -28,9 ˚C /td /tr tr class="даже» td rowspan=3 Blue Smart Farms, Коббитти, Новый Южный Уэльс, Австралия (53 800 sf/5000 msup2/sup) /td td rowspan=3 Венло в стиле, подключен желоба, (14 18 заливов), одетый стеклом, двухэтажная конструкция, аквариум на нижнем уровне /td td rowspan=3 Компьютерное управление окружающей средой CEA биологическая борьба с вредителями /td td rowspan=2 300 дней/ 10 месяцев /td td 9b /td /tr tr class="нечетный» td от 25 до 30 ˚F /td /tr tr class="даже» td 34.0˚S /td td -3,9 до -1,1 ˚C /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=6+теплицы на крышах/td td rowspan=3 Экко-Ягер Аквапоник Дахфарм, Бад-Рагац, Швейцария (12,900 sf/1200 msup2/sup) /td td rowspan=3 Венло в стиле, желоба, (7 13 заливов), покрытые стеклом, резервуары для рыбы на нижнем уровне /td td rowspan=3 CEA среда, дополнительное светодиодное освещение, использование отработанного тепла от холодильной установки /td td rowspan=2 199 дней/6,6 месяца /td td 7b /td /tr tr class="даже» td От 5 до 10 ˚F /td /tr tr class="нечетный» td 47,0˚ N /td td от -15.0 до -12.2 ˚C /td /tr tr class="даже» td rowspan=3 Бигх Ферме, Брюссель, Бельгия (21 600 sf/2000 msup2/sup) /td td rowspan=3 Венло в стиле, желоба, (15 10 заливов), покрытые стеклом, резервуары для рыбы на нижнем уровне /td td rowspan=3 CEA среда, дополнительное светодиодное освещение /td td rowspan=2 224 дней/7,3 месяца /td td 8b /td /tr tr class="нечетный» td От 15 до 20 ˚F /td /tr tr class="даже» td 50.8˚ N /td td -9,46 до -6,7 ˚C /td /tr tr class="нечетный» td RowSpan=6Комнатные растущие пространства/td td rowspan=3 Urban Organics, пивоварня Шмидта, Сент-Пол, Миннесота, США (87 000 sf/8080 msup2/sup) /td td rowspan=3 Склад стальной каркас, с высокой изоляцией, уложенный выращивание, резервуары для рыбы в отдельном помещении /td td rowspan=3 Флуоресцентное УФ-освещение, компьютерное управляемое окружение CEA /td td rowspan=2 140 дней/4,7 месяца /td td 4b /td /tr tr class="даже» td от -25 до -20 ˚F /td /tr tr class="нечетный» td 45,0˚ N /td td от -31,7 до 28,9 ˚C /td /tr tr class="даже» td rowspan=3 Нутрапоники, Шервуд Парк, Альберта, Канада (10 800 sf/1000 msup2/sup) /td td rowspan=3 Склад стальной каркас, с высокой изоляцией, уложенный выращивание, резервуары для рыбы в отдельном помещении /td td rowspan=3 Светодиодное освещение, управляемая компьютером среда CEA /td td rowspan=2 121 дня/4 месяца /td td 4а /td /tr tr class="нечетный» td от -30 до -25 ˚F /td /tr tr class="даже» td 53.5˚ N /td td От -34,4 до -31,7 ˚C /td /tr /tbody /таблица
вегетационный сезон без спроса, Национальная ассоциация садоводства, инструменты и приложения, https://garden.org/ apps/calendar/
SUPB/SUP основан на карте зон выносливости USDA, которая определяет среднегодовую минимальную зимнюю температуру (1976—2005), разделенную на зоны 10 F. Карты растений, https://www.plantmaps.com/ index.php
Пассивные солнечные теплицы Этот тип теплицы предназначен для нагрева исключительно солнечной энергией. Значительные тепломассовые элементы, такие как сплошная северная стена, хранят солнечную энергию в виде тепла, которое затем повторно излучается в холодные периоды ночью. Такой подход позволяет буферизировать колебания температуры воздуха и может уменьшить или устранить потребность в ископаемом топливе. Солнечные теплицы имеют прозрачную южную сторону и непрозрачную массивную, высокоизолированную северную сторону. Интеграция больших объемов воды в виде емкостей для рыбы является преимуществом для тепловых характеристик этого тепличного типа. Кроме того, резервуары могут располагаться в зонах теплицы, которые менее подходят для выращивания растений или частично погружаются в почву для дополнительной термической стабильности.
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.4 Уроборос Фармс (Халф Мун Бэй, Калифорния, США)
Солнечная теплица Aquaponic (2000 sf/180 msup2/sup), разработанная и испытанная Францем Шрайером, зарекомендовала себя как подходящая среда для размещения небольшой аквапонной системы на юге Германии. Теплица собирает солнечную энергию через свою южную арочную крышу и стену, покрытую этилентетрафторэтиленовой пленкой (ETFE). Тепло хранится в частично погруженных аквариумах, полу и одетой в адобе северной стене, чтобы рассеиваться ночью. Встроенные на заказ фотоэлектрические панели теплицы превращают солнечное излучение в энергию. Расположенный в более холодном климате Вермонта, США, Eco-Ark Greenhouse на ферме Finn & Roots (6000 sf/560 msup2/sup) располагает аквапонической системой, которая работает с аналогичным пассивным солнечным подходом. Теплица имеет крутую (ок. 60˚) прозрачную крышу, выходящую на юг, со специальным солнечным остеклением (рис. 21.5). Его сильно изолированная, непрозрачная северная сторона погружена в склон холма и размещает резервуары для рыбы. В дополнение к этим пассивным элементам управления, Eco-Ark имеет сияющий подогрев пола, который дополняет отопление в самые холодные времена года.
**Высокотехнологичные теплицы в стиле Венло, высокотехнологичные теплицы, которые оснащены высоким уровнем технологий для контроля внутреннего климата, являются стандартом для коммерческого гидропонного CEA. Высокотехнологичные теплицы характеризуются компьютеризированным управлением и автоматизированной инфраструктурой, такой как автоматические тепловые завесы, автоматические световые решетки и системы принудительной вентиляции воздуха. Эти технологии позволяют обеспечить высокий уровень экологического контроля, хотя они достигаются ценой высокого потребления энергии.
img src=» /images/learn-library/32392581-63cb-423e-b8b6-baf400d07aed.jpg "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.5 Теплица эко-ковчега на ферме Finn & Roots (Бейкерсфилд, Вермонт, США)
Некоторые крупные коммерческие аквапонные фермы используют эту типологию для производства растений, такие как Superior Fresh фермы, расположенные в Хикстоне, штат Висконсин, США (123 000 sf/11 430 msup2/sup), а системы аквакультуры размещены в отдельном непрозрачном корпусе. Автоматизированное дополнительное светодиодное освещение и отопление позволяют фермам Superior Fresh выращивать зелень круглый год, несмотря на отсутствие дневного света зимой, где естественный, безморозный вегетационный сезон длится всего 4 месяца. Автоматизированные системы внутреннего контроля климата позволяют эксплуатировать высокотехнологичные теплицы в любой точке мира. В теплице Blue Smart Farms используется множество датчиков для оптимизации затенения во время жаркого австралийского лета.
Thanet Earth, крупнейший тепличный комплекс в Великобритании, расположен на юго-востоке Англии. Пять теплиц занимают более 17 акров (7 га) каждая, выращивая томаты, перец и огурцы с помощью гидропоники (рис. 21.6). Это предприятие питается от комбинированной теплоэнергетической системы (ТЭЦ), которая обеспечивает электроэнергию, тепло и COSub2/Sub для теплиц. Система ТЭЦ работает очень эффективно и направляет избыточную энергию в местный район, подавая ее в местную электросеть. Кроме того, управляемые компьютером технологии, такие как энергетические завесы, дополнительное освещение высокой интенсивности разряда и вентиляция, регулируют условия выращивания в помещениях.
Originhouses Этот последний тип включает в себя теплицы, построенные поверх принимающих зданий, либо в качестве переоборудования существующих сооружений, либо в рамках нового строительства. В связи с высокой стоимостью земли экономия пространства приобретает все большее значение для аквапонных ферм в городских условиях. Подключение теплицы к существующему зданию является одной из стратегий для городских фермеров, которые хотят оживить недоиспользуемое пространство и найти центральное место в городе. Теплицы на крыше уже используются коммерческими производителями гидропоники, но являются относительно редким типом ограждений для аквапонных ферм из-за дополнительного веса воды, которая может напрягать существующие сооружения, превышающие их грузоподъемность. Немногочисленные аквапонные фермы на крыше, которые в настоящее время существуют, уделяют приоритетное внимание облегченным системам распределения воды (технология питательной пленки или выращивания на основе сред, а не глубоководной культуры) и размещают свои резервуары для рыбы на уровне ниже площади выращивания сельскохозяйственных культур из-за относительно снижения спроса на естественное освещение.
img src=» /images/learn-library/d3c2c5a9-cd6e-4ed4-86c1-49691ee052ff.jpg "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.6 Thanet Earth, современные теплицы с комбинированным энергоснабжением, (остров Танет в Кенте, Англия, Великобритания)
Недавно в Европе открылись две фермы на крыше с высокотехнологичными аквапоническими системами. Оба они консультировались с консультантами по сельскохозяйственным системам в Берлине. ECC-Jäger Aquaponik Dachfarm в Бад-Рагаце, Швейцария, находится на вершине дистрибьюторского центра семейной производственной компании. Теплица на крыше в стиле Венло (12 900 sf/1200 msup2/sup) расположена в двухэтажном здании депо; на полу под теплицей установлены емкости для рыбы. Выращивая зелень и травы на крыше, ECC-Jäger уменьшает потребность в транспортировке и может предложить продукцию сразу после сбора урожая. Кроме того, ферма использует отработанное тепло, генерируемое его холодильным хранением, чтобы нагреть теплицу. Компания BIGH Ferme Abattoir (21 600 sf/2000 msup2/sup) — более крупная версия аналогичной теплицы на крыше Венло (рис. 21.7), которая занимает крышу рынка Foodmet в Брюсселе, Бельгия. Эти первые примеры указывают на дальнейший потенциал оптимизации как аквапоники, так и огибающей производительности за счет подключения потоков воды, энергии и воздуха между фермерским хозяйством и хозяйственным зданием, известным как строительство интегрированного сельского хозяйства (BIA). В настоящее время ведутся исследования на флагманской гидропонной интегрированной теплице на крыше, расположенной в здании, совместно используемом Институтом экологических наук и технологий (ICTA) и Каталонским институтом палеонтологии (ICP) при Автономном университете Барселоны (UAB), чтобы использовать преимущества полного хотя такого примера в области аквапоники не существует, чтобы определить преимущества полной интеграции зданий, хотя такого примера нет в области аквапоники.
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.7 BIGH Ferme Abattoir с высокотехнологичной теплицей на заднем плане (Брюссель, Бельгия)
21.3.2 Внутренний тип выращивания
Внутренние растительные пространства полагаются исключительно на искусственный свет для растениеводства. Зачастую эти растущие пространства сильно изолированы и покрыты непрозрачным материалом, изначально предназначенным для хранения или промышленного производства. Внутренние растущие пространства, как правило, имеют лучшую изоляцию, чем теплицы из-за материала огибающей, хотя они не могут полагаться на освещение или естественное отопление. Предполагается, что эта типология лучше подходит для экстремальных климатических условий, где температурные колебания вызывают большую озабоченность, чем освещение (Graamans et al. 2018), хотя необходимы более убедительные исследования.
Urban Organics управляет двумя коммерческими фермами для выращивания аквапоник в помещениях в двух отремонтированных пивоварнях в промышленном центре города Сент-Пол, штат Миннесота, США. На двух фермах выращивают зелень и травы в сложенных растущих клубах, освещаемых флуоресцентными огнями (рис. 21.8). Их второй участок позволяет Urban Organics подключаться к инфраструктуре пивоваренного завода вокруг существующего водоносного горизонта; вода водоносного горизонта нуждается в минимальной очистке и снабжается при температуре 10 ˚C в арктические резервуары и радужной форели. Использование существующих структур снизило расходы на строительство Urban Organics и дало возможность оживить борющийся район города. В еще более холодном климате Nutraponics выращивает зелень на складе в сельской местности в 40 км от Эдмонтона, Альберта, Канада. Поскольку местная продукция сильно зависит от сезонных колебаний температуры, Nutraponics получает конкурентное преимущество на рынке, используя светодиодное освещение для ускорения роста урожая круглый год (Рис. 21.9).
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.8 Urban Organics (Сент-Пол, Миннесота, США)
21.3.3 Корпуса для аквакультуры
Корпуса для компонента аквакультуры аквапонных операций технически не столь требовательны, как конструкция корпуса для гидропонных компонентов, поскольку для процветания рыб не требуется солнечного света. Тем не менее контроль за условиями выращивания в помещениях позволяет фермерам оптимизировать рост, снизить стресс и составить точные графики производства рыбы, что дает их запасам конкурентное преимущество на рынке (Bregnballe 2015). Корпуса аквакультуры в основном необходимы для поддержания стабильности температуры воды. Рыбные емкости должны поддерживать комфортные температурные диапазоны для конкретных видов рыб, тепловодных рыб 75-86˚F (24-30˚C) и холодноводных рыб 54-74˚F (12-23˚C) (Alsanius et al. 2017). Температура воды и комнатной температуры можно контролировать наиболее эффективно, если резервуары для рыбы размещены в хорошо изолированном помещении с небольшим количеством окон, чтобы свести к минимуму солнечный прирост в летние месяцы и потери температуры при падении наружной температуры (Pattillo 2017), как показано в установке корпуса INAPRO. Большой объем воды, необходимой для выращивания рыбы, необходимо рассматривать с архитектурной точки зрения, поскольку это влечет за собой последствия для структурных систем и систем кондиционирования внутри здания.
img src=» https://www.fao.org/3/i4626e/i4626e.pdf "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.9 Нутрапоники (Шервуд Парк, Альберта, Канада)
21.4 Оценка типологий и возможных применений
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
Фактическая производительность аквапонных ферм зависит от многих конкретных факторов. Некоторые предварительные выводы о преимуществах, трудностях и возможном применении типологий приложений можно сделать из сравнения сравнительно небольшого набора тематических исследований. Для установления корреляции между типом изоляции, географическим местоположением и коммерческим успехом потребуется провести эмпирическое исследование более значительного числа существующих тематических исследований.
_Среднетехнологичные теплицы предлагают коммерчески осуществимый вариант для аквапонных операций только в умеренном климате с мягкой зимой и умеренным летом, из-за ограниченности возможностей контроля окружающей среды. В местах, где не требуется много отопления и охлаждения, фермы, использующие эту типологию теплиц, могут работать ресурсоэффективным образом с меньшими авансовыми инвестициями в их корпус. Эти фермы, как правило, работают с меньшим бюджетом и включают в себя резервуары для рыбы в той же теплице, что ограничивает их выбор видов рыб теми, у кого высокая температурная устойчивость, и привлекает их коммерческое внимание к производству салата, листовой зелени и трав.
Пассивные солнечные теплицы полагаются на пассивные системы, в частности использование тепловой массы, для контроля внутреннего климата. Применение данной типологии для аквапонных систем выгодно, так как большой объем воды в емкостях для рыб обеспечивает дополнительную тепловую массу. В силу своей энергоэффективности они часто используются в северных широтах, где традиционные теплицы требуют высокого уровня дополнительного нагрева. Однако эксплуатация теплиц в этих регионах зависит от использования дополнительного освещения из-за низкого уровня освещенности и коротких часов дневного света в зимний сезон. Хотя пассивные солнечные теплицы в Европе и Северной Америке в настоящее время используются в небольших экспериментальных масштабах, более общее успешное применение этих односклонных, энергоэффективных теплиц на 1,83 млн. акров (0,74 млн. га) сельскохозяйственных угодий в Китае показывает, что эта типология может быть успешно реализована в больших масштабах (Gao et al. 2010).
Высокотехнологичные теплицы, особенно крупные системы в стиле Венло, соединенные желоба, являются отраслевым стандартом для коммерческого гидропонного производства. Крупнейшие хорошо финансируемые коммерческие аквапонные фермы используют эту типологию для своих гидропонных систем выращивания в сочетании с отдельным корпусом для своей инфраструктуры аквакультуры. Эта установка гарантирует высочайший уровень экологического контроля, а также урожайность сельскохозяйственных культур и рыб. Технически, этот тип теплицы может эксплуатироваться в любом месте, при условии, что получаемый доход покрывает высокие энергетические и эксплуатационные расходы в экстремальных климатических условиях. Однако в некоторых северных широтах этот тип операций может быть нечувствительным к окружающей среде из-за острой потребности в отоплении и дополнительном освещении. Точный экологический след высокотехнологичной теплицы может быть оценен только по каждому проекту и зависит главным образом от качества источников энергии, используемых для дополнительного тепла и света.
Большинство теплиц на крыше представляют собой высокотехнологичные теплицы в стиле Венло, построенные на крышах. Несмотря на аналогичные преимущества и трудности, строительство теплиц на крыше стоит еще дороже, чем обычных высокотехнологичных теплиц, в первую очередь из-за строительных норм и архитектурных требований. Структурная система теплиц на крыше часто имеет чрезмерные размеры в соответствии со строительными нормами для коммерческих офисных зданий, которые являются более строгими, чем требования к строительным нормам, предъявляемым к сельскохозяйственным сооружениям. Кроме того, аквапонные операции на крышах требуют дополнительной инфраструктуры для доступа к крыше и соблюдения правил пожара и выхода, что привело к созданию спринклерного оборудования-теплицы в недавнем примере (Proksch 2017). Наиболее перспективным видом применения теплиц на крыше является поверх принимающих зданий в городских центрах. Городские крыши часто обеспечивают широкий доступ к солнечному свету, который необходим для эффективного функционирования теплиц — ресурс, который обычно отсутствует или, по крайней мере, не является постоянным из-за затенения, на уровне земли в плотных городских районах (Ackerman 2012). При целенаправленном проектировании принимающие здания могут предложить другие ресурсы, такие как выхлопное тепло и COSub2/Sub, которые могут сделать работу фермы аквапоники на крыше более возможной. Этот тип интеграции с принимающим зданием может генерировать энергетические и экологические синергические связи, которые улучшают производительность как теплицы, так и здания принимающей стороны.
img src=» /images/learn-library/4a30cd17-4777-4bb6-bbdf-2b9aad15b807.jpg "style="зум: 75%;»/
Рис. 21.10 Корпус для аквапоники INAPRO с двумя секциями, непрозрачный для рыб и теплица для растений (Мурсия, Испания)
_Помещения для растущих помещений полностью зависят от искусственного освещения и активных систем управления обогревом, охлаждением и вентиляцией, что приводит к высокому уровню энергопотребления, воздействию на окружающую среду и эксплуатационным затратам. Эта типология наиболее применима в районах с холодными зимами и короткими вегетационными сезонами, где естественное воздействие солнечного света и теплоотдачи является низким, а для эксплуатации коммерческой аквапоники необходимы обширные добавки. Использование непрозрачного корпуса обеспечивает высокий уровень изоляции, что снижает потери тепла в зимние месяцы и обеспечивает автономию от внешних перепадов температуры. Помимо зависимости от электрического освещения, рост в помещениях превышает производительность теплиц, измеряемую в других ресурсах, таких как вода, COSub2/Sub и площадь земель (Graamans et al. 2018). Кроме того, производство на единицу земельной площади может быть значительно выше за счет использования уложенных систем выращивания. Что касается городской интеграции аквапоники в городах, то помещения для выращивания позволяют адаптировать повторное использование промышленных зданий и складов, что может снизить первоначальные расходы на строительство ограждения и поддержать интеграцию аквапонических ферм в недостаточно обслуживаемых районах.
Проект Innovative Aquaponics for Professional Application (INAPRO, 2018) включал сравнение тех же самых современных аквапонических систем и тепличных технологий на ряде объектов в Германии, Бельгии и Испании. Система аквапоники, расположенная в Китае, была размещена в пассивной солнечной теплице. На объектах по аквапонике ИНАПРО в Европе используется стеклянная теплица для производства растений и промышленный компонент для резервуаров для рыбы и фильтровальных установок (рис. 21.10). Проект ИНАПРО свидетельствует о том, что парниковые технологии должны быть адаптированы и выбраны в соответствии с местными климатическими условиями. Испанская команда INAPRO обнаружила, что выбранный корпус хорошо подходит для более холодных регионов Северной Европы, но не более теплых, средиземноморских регионов в южной Европе. Это замечание подчеркивает важность проведения дополнительных исследований по вопросу о характеристиках типологий теплиц для продвижения коммерческой аквапоники.
Хотя сопоставление различных типологий позволяет выявить определенные показатели эффективности между типологией, местоположением и инвестициями (таблица 21.3), для всестороннего понимания эффективности фермерских хозяйств и воздействия на окружающую среду необходима более надежная система анализа и проектирования корпусов фермерских хозяйств.
21.5 Оценка воздействия как основа проектирования
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
Рост аквапоники и обобщенные утверждения о том, что аквапоника является более устойчивой, чем другие формы производства продуктов питания, стимулировали дискуссии и исследования по вопросу о том, насколько устойчивы эти системы на самом деле. Оценка жизненного цикла (АЖЦ) является одним из ключевых методов количественной оценки, который может быть использован для анализа устойчивости как в сельском хозяйстве, так и в строительной среде путем оценки воздействия продукции на окружающую среду на протяжении всего срока ее эксплуатации. Для здания, АЖЦ можно разделить на два типа воздействия — воздействие embodied, которое включает извлечение материала, производство, строительство, снос и удаление/повторное использование указанных материалов, а также воздействие operational, относящееся к обслуживанию строительных систем (Simonen 2014). Аналогичным образом, проведение оценки сельскохозяйственного продукта можно также разделить на структурное воздействие оболочки здания и инфраструктуры системы, влияние на производство, связанное с непрерывным культивированием, и влияние упаковки, хранения и распределения после сбора урожая (Payen et al. 2015). Проведение АЖЦ аквапонной фермы требует одновременного понимания воздействия как на строительство, так и на сельское хозяйство, поскольку фаза огибающей operational перекрывается фазой production урожая. То, как здание эксплуатирует свои системы отопления, охлаждения и освещения, непосредственно влияет на возделывание урожая; наоборот, различные виды сельскохозяйственных культур требуют различных условий окружающей среды. Существуют многочисленные исследования, сравнивающие результаты АЖЦ для различных типов зданий, расположенных в различных контекстах (Zabalza Bribián et al. 2009). Аналогичным образом, АЖЦ используется сельскохозяйственным сектором для сравнения эффективности различных сельскохозяйственных культур и систем возделывания (He et al. 2016; Payen et al. 2015). Оценка эффективности контролируемой окружающей среды сельского хозяйства и аквапоники, в частности, требует умелой интеграции двух методологий в одну оценку (Sanyé-Mengual 2015).
Предлагаемая структура АЖЦ для аквапонных ферм (рис. 21.11) намеренно широка для охвата широкого спектра типологий фермерских хозяйств, найденных в полевых условиях. Чтобы применить результаты АЖЦ к существующим фермам, необходимо включить такие факторы, как климатические и экономические данные для подтверждения экологической оценки (Goldstein et al. 2016; Rothwell et al. 2016)
В следующем разделе рассматривается сборник стратегий проектирования аквапонических ферм на основе инвентаризации аквапонных ферм АЖЦ, в котором обобщается существующая литература с тематическими исследованиями и предлагаются направления будущей работы. Особый интерес представляет уникальная интеграция воздействия аквапоники и воздействий, связанных с строительством.
Таблица 21.3 Сопоставление типологий ведения сельского хозяйства с контролируемой окружающей средой
стол тхед tr class="заголовок» TCEA типа/th т Преимущества /th т Вызовы /th т Затраты и доходов/ /th /tr /thead tbody tr class="нечетный» td rowspan=2 Среднетехнологичные теплицы/td td Почти полностью полагается на солнечную энергию, низкую потребность в дополнительной энергии /td td Ограниченные возможности контроля окружающей среды, подверженные колебаниям окружающей среды /td td rowspan=2 Низкая стоимость вверх/ строительства, (прибл. 30—100 $/msup2/sup) /td /tr tr class="даже» td Меньшая зависимость от невозобновляемых материалов и источников энергии /td td Применяется только к видам рыб с большим температурным допуском (если резервуары находятся в теплице) /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=2 Пассивные солнечные теплицы/td td Опирается на пассивные системы, использует термическую массу (включая резервуары для рыбы) для буферизации температурных колебаний /td td Управление с помощью пассивных систем требует большего опыта и продуманного проектирования /td td rowspan=2 Низкая стоимость вверх/ строительства, (прибл. 30—100 $/msup2/sup) /td /tr tr class="даже» td Низкое потребление энергии, потенциально без необходимости использования ископаемого топлива /td td Требуется дополнительное освещение, если оно расположено в северных широтах из-за низкого уровня освещенности /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=2 Высокотехнологичные теплицы/td td Наивысшие уровни управления /td td Используются активные системы для обогрева, охлаждения, вентиляции и дополнительного освещения /td td rowspan=2 Высокая первоначальная стоимость строительства (ок. 100—200 $/msup2/sup и более) /td /tr tr class="даже» td Высокая производительность с возможностью масштабирования /td td Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=5 теплиц на крышах/td td Наивысшие уровни управления /td td rowspan=2 Используются активные системы для обогрева, охлаждения, вентиляции и дополнительного освещения /td td rowspan=5 Очень высокая стоимость строительства (ок. 300—500 $/msup2/sup) /td /tr tr class="даже» td Высокая производительность /td /tr tr class="нечетный» td rowspan=3 Потенциал для энергетического и экологического синергизма в случае интеграции со зданием принимающей стороны /td td Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td /tr tr class="даже» td Требует соблюдения норм на уровне коммерческих офисных зданий /td /tr tr class="нечетный» td Транспортировка материалов на крышу — это инфраструктурная проблема /td /tr tr class="даже» td rowspan=4 Внутренние пространства/td td Возможно адаптивное повторное использование промышленных зданий /td td Полностью зависит от электрического освещения и активных систем управления обогревом, охлаждением и вентиляцией /td td Стоимость строительства может быть ниже, если можно использовать существующее здание /td /tr tr class="нечетный» td Высокая производительность на единицу занимаемой площади при использовании систем выращивания в штабелированном виде /td td rowspan=3 Высокое энергопотребление и эксплуатационные расходы /td td rowspan=3 Стоимость зависит также от растущей системы, укладывая несколько уровней /td /tr tr class="даже» td Возможен высокий уровень изоляции /td /tr tr class="нечетный» td Снижение теплопотерь в зимние месяцы /td /tr /tbody /таблица
супе/суп на основе Proksch (2017)
Рис. 21.11 Пример интегрированного процесса АЖЦ, включая производительность зданий и аквапоники. (По материалам Sanyé-Mengual et al. 2015).
21.5.1 Воплощенные удары: воплощенная энергия и воплощенный углерод
Структурные материалы и конструкция Воплощенная энергия — это расчет суммы энергии, используемой для извлечения, уточнения, обработки, транспортировки, производства и сборки материала или продукта. Воплощенный углерод - это количество COSub2/sub, выделяемое для производства того же материала или продукта. По сравнению с обычными сельскохозяйственными операциями на открытом воздухе воздействие контролируемой системы выращивания окружающей среды является более значительным благодаря увеличению добычи и производства материалов на этапе строительства (Ceron-Palma et al. 2012). Например, в теплице на крыше ICTA-ICP структура огибающей создает на 75% больше потенциала глобального потепления (GWP), чем многотуннельная теплица на основе почвы из-за количества поликарбоната, используемого в строительстве (Sanyé-Mengual et al. 2015). Аналогичным образом, построение интегрированной теплицы, расположенной в Бостоне, привело к усилению воздействия на окружающую среду на этапе строительства из-за добычи железной руды для производства конструкционной стали (Goldstein 2017). Воплощенные последствия, связанные с регулируемой средой, могут быть смягчены за счет интеллектуального использования материалов (учитывая, что корректировка строительных норм производится во избежание чрезмерного размера структурных элементов), но, тем не менее, превзойдут последствия традиционного сельского хозяйства. Выращивание продуктов питания в построенном конверте всегда будет более ресурсоемким в начале по сравнению с простой посадкой овощей на открытом поле, хотя также резко увеличит количество продуктов питания, которые могут быть произведены на площади в те же сроки.
Во избежание воздействий на окружающую среду, связанных со строительством, в некоторых аквапонических операциях вместо строительства новой оболочки используются существующие здания. Urban Organics в Сент-Пол, штат Миннесота, США, отремонтировал два здания пивоварни как их внутренние пространства для выращивания. Еще одним примером адаптивного повторного использования является завод в Чикаго, штат Иллинойс, США, управляет продовольственным инкубатором и городским фермерским коллективом в здании 1925 года, которое ранее использовалось компанией Peer Foods в качестве мясоупаковки (рис. 21.12). Существующее теплоизоляционное и холодильное оборудование было перенаправлено для контроля колебаний температуры на экспериментальном объекте аквапоники.
Оборудование и подложка При интеграции в здания выбор материала для аквапонных резервуаров становится важным конструктивным аспектом, поскольку он может ограничить сборку и транспортировку в здание. Например, детали из полиэтилена могут быть собраны на месте с помощью пластиковой сварки, но это невозможно с деталями из стекловолокна (Alsanius et al. 2017). Кроме того, производство оборудования аквапоники может внести значительный вклад в общее воздействие на окружающую среду — например, полиэстер, армированный стекловолокном, используемый для резервуара воды 100 мсуп3/сап в теплице на крыше ICTAICP, обеспечивает 10— 25% воздействия на окружающую среду на производстве этап (рис. 21.13). Выбор субстрата для растений в аквапонной системе имеет весовое разветвление конструкции хост-здания, но также способствует воздействию на окружающую среду. В недавнем исследовании аквапоники интегрированы с живыми стенами, минеральная вата и кокосовое волокно выполнялись сравнительно, несмотря на то, что одно из них является компостируемым, а другое одноразовым (Khandaker and Kotzen 2018).
Рис. 21.12 Завод (Чикаго, Иллинойс, США)
Техническое обслуживание структуры и оборудования Первоначальный выбор материала для аквапонного оборудования и компонентов огибающей определяет долгосрочное содержание аквапонных ферм. Производство более прочных материалов, таких как стекло или жесткие пластмассы, требует более значительных первоначальных инвестиций в окружающую среду, чем пластиковые пленки; однако пленки требуют замены чаще — например, стекло, как ожидается, будет работать более 30 лет, в то время как более традиционное покрытие полиэтиленовая пленка может длиться всего 3—5 лет, прежде чем стать слишком непрозрачной (Proksch 2017). В зависимости от предполагаемого срока службы огибающей системы аквапоник может быть более выгодным выбрать материал с более коротким сроком службы и меньшим производственным воздействием. Пленка ETFE, используемая в солнечной теплице Aquaponic, является перспективным компромиссом между долговечностью и устойчивостью, хотя необходимы дальнейшие исследования. Стандартное оборудование аквапоники состоит из резервуаров для воды и трубопроводов. Трубопроводы для аквапонных систем часто изготавливаются из ПВХ, что оказывает значительное воздействие на окружающую среду в процессе производства, но не требует замены в течение 75 лет. Некоторые поставщики аквапоники предлагают бамбук в качестве органической альтернативы.
Рис. 21.13 Участок здания с теплицами на крыше компании Harquitectes, здание ICTA-ICP (Беллатерра, Испания)
21.5.2 Эксплуатационные последствия
Энергетика В 2017 году 39% общего потребления энергии в США соответствовало строительному сектору (EIA). В 2014 году сельскохозяйственный сектор составил около 1,74% общего потребления первичной энергии США, в значительной степени полагаясь на косвенные расходы в виде удобрений и пестицидов (Hitaj and Suttles 2016). Энергоэффективность является хорошо зарекомендовавшей себя областью исследований как в построенной среде, так и в сельском хозяйстве, часто определяющей оперативное воздействие продукта, здания или фермы в целом (Mohareb et al. 2017). Интеграция использования энергии в строительстве и сельском хозяйстве может оптимизировать производительность обоих (SanjuandelMás et al. 2018).
Отопление Требования к энергии для отопления растущих пространств представляют особый интерес в северных климатических условиях, где продление естественного короткого периода роста дает строительно-интегрированным аквапонным хозяйствам конкурентное преимущество на рынке (Benis and Ferrão 2018). Тем не менее, в более холодном климате потребление энергии активными отопительными системами является существенным фактором общего воздействия на окружающую среду — в оценке обусловленных растущих площадей в Бостоне, штат Массачусетс, расходы на отопление нейтрализовали преимущества устранения продовольственных миль в городской продовольственной цепи (Benis et al. 2017b; Гольдштейн 2017). Это не относится к климату Средиземноморья, где климатические условия благоприятствуют сельскому хозяйству и где почти круглогодичные и традиционные тепличные структуры могут опираться на пассивное солнечное отопление (Nadal et al. 2017; Rothwell et al. 2016).
Как в холодном, так и в теплом климате интеграция управляемых систем выращивания окружающей среды на существующих крышах может обеспечить изоляцию здания хозяина — фермы в Монреале, Квебек сообщает, что 50% потребностей в отоплении теплиц из существующей структуры хозяина, тем самым снижая тепловую нагрузку (Goldstein 2017). Системы освещения также могут быть частично ответственны за удовлетворение потребностей в отоплении в интерьерных вертикальных применениях, таких как заводские заводы или транспортные контейнеры (Benis et al. 2017b).
Еще одна перспективная стратегия проектирования, позволяющая оптимизировать производительность как структуры хозяина, так и растущей системы, является улавливанием остаточного тепла. Исследования, проведенные после заселения экспериментальной теплицы на крыше ICTA-ICP в Беллатерре, Испания, показывают, что интеграция здания с теплицей обеспечила эквивалентную экономию углерода 113,8 кг/мсуп2/суп/год по сравнению с обычной отдельно стоящей теплицей, подогреваемой маслом (Nadal et al. 2017). Без вмешательства активных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) тепловая масса принимающей лаборатории/офисного здания повысила температуру теплицы на 4,1C в самые холодные месяцы, что позволило выращивать томатный урожай круглый год.
Охлаждение В средиземноморском и тропическом климате искусственное охлаждение часто является обязательным условием для выращивания продукции круглый год. При моделировании теплиц на крыше холодильные нагрузки составляли до 55% общего спроса на энергию фермы в Сингапуре и 30% в более умеренном климате Парижа (Benis et al. 2017b). Потребность в энергии на охлаждение особенно высока в засушливых климатических условиях, что может принести наибольшую пользу от сокращения обычных транспортных расходов на скоропортящиеся продукты (Graamans et al. 2018; Ishii et al. 2016). Испарительное охлаждение, охлаждение тумана и затенение — это некоторые стратегии снижения температуры в аквапонных фермах и повышения производительности ферм с точки зрения урожайности.
Встроенные в здание системы аквапоники обладают преимуществом хранения тепловой массы в емкостях для рыб для облегчения охлаждения, а также нагревательных нагрузок. В тех случаях, когда этот режим пассивного охлаждения не удовлетворяет потребности в охлаждении, наиболее часто используется испарительное охлаждение. Теплица Sustainable Harvesters производит салат в Хьюстоне, штат Техас, США круглый год с помощью вентилятора и системы охлаждения прокладки, поднабора технологии испарительного охлаждения. Горячий воздух извне огибающей сначала проходит через влажную целлюлозную среду перед входом в растущее пространство. В результате внутренний воздух становится более прохладным и влажным. Испарительное охлаждение является наиболее эффективным в сухом климате, но требует большого использования воды, что может ограничивать фермы в засушливых районах мира.
Охлаждение тумана является альтернативной стратегией. В теплице с туманным охлаждением растения периодически затухают водой из надземных спринклеров/мистеров до тех пор, пока пространство не достигнет желаемой температуры для выращивания. Охлаждение тумана потребляет меньше воды, чем испарительное охлаждение, но увеличивает относительную влажность растущего пространства. В сочетании с правильной стратегией вентиляции охлаждение тумана может быть водосберегающей технологией, особенно подходящей для засушливых районов (Ishii et al. 2016). Кроме того, охлаждение тумана снижает скорость эвапотранспирации в растениях, что имеет решающее значение для оптимизации метаболизма растений в аквапонных системах (Goddek 2017). Флагманская теплица Superior Fresh использует компьютеризированную систему туманного охлаждения для поддержания температуры возделывания в жаркий сезон.
Устройства для затенения также могут способствовать снижению температуры парниковых газов. Традиционно для снижения уровня солнечного излучения в самые жаркие месяцы использовалась сезонная белка извести теплиц (Controlled Environment Agriculture 1973). Тем не менее, затенение может быть интегрировано с другими функциями здания. Перспективной стратегией затенения является использование полупрозрачных фотоэлектрических модулей для одновременного охлаждения пространства и производства энергии (Hassanien and Ming 2017). Солнечная теплица Aquaponic сочетает в себе фотоэлектрические решетки с функцией затенения; она использует вращающиеся алюминиевые панели в качестве затенения, которые работают в качестве солнечных коллекторов с помощью установленных фотоэлектрических элементов. Интегрированная фотоэлектрическая система преобразует избыточное солнечное излучение в электрическую энергию.
Освещение Основным преимуществом теплиц перед внутренними пространствами является их способность извлекать выгоду из дневного света для облегчения фотосинтеза. Тем не менее, фермы в экстремальных климатических условиях могут обнаружить, что удовлетворение отопительных или холодильных нагрузок для прозрачной оболочки является неосуществимым с финансовой точки зрения; в этом случае фермеры могут решить возделывать урожай в помещениях для выращивания с изолированной оболочкой (Graamans et al. 2018). Фермы Aquaponic, работающие в помещениях для выращивания растений, полагаются на эффективное электрическое освещение для производства сельскохозяйственных культур.
Многие достижения в современном освещении фермерских хозяйств появились на японских заводах, используемых для оптимизации урожайности растений в плотных гидропонных системах путем замены солнечного света инженерными длинами световых волн (Kozai et al. 2015). В настоящее время светодиодное освещение является самым популярным выбором для электрических садовых систем освещения. Они на 80% эффективнее высокоинтенсивных разрядных ламп и на 30% эффективнее, чем их люминесцентные аналоги (Proksch 2017). Продолжается изучение светодиодного освещения для оптимизации энергоэффективности и урожайности сельскохозяйственных культур (Zhang et al. 2017). Крупномасштабные теплицы, такие как Superior Fresh, штат Висконсин, США, используют компьютеризированные дополнительные режимы освещения для продления периода фотосинтеза урожая в северных широтах.
Генерация энергии Ограниченная теми же факторами, что и все CEA, энергетическое управление аквапонной фермы зависит от внешнего климата, выбора урожая, производственной системы и конструкции (Graamans et al. 2018). Выращивание продукции с помощью аквапоники по своей сути не является устойчивым, если не управлять надлежащим образом — все вышеперечисленные факторы могут повлиять на энергоэффективность к лучшему или худшему (Buehler and Junge 2016). Во многих случаях CEA является более энергоемким по сравнению с обычным сельским хозяйством открытого поля; однако, более высокие расходы на энергию могут быть оправданы, если способ получения энергии переключается на возобновляемые источники, а эффективные стратегии отопления, охлаждения и освещения включены в дизайн фермы.
Фотоэлектрическая электроэнергия (PV) может играть важную роль в компенсации эксплуатационных воздействий на контролируемую окружающую среду аквапоники, снижая нагрузку на окружающую среду. В качестве примера высокотехнологичной теплицы в Австралии использование энергии из PV массива привело к 50-процентному сокращению выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла по сравнению с обычным сценарием сетки (Rothwell et al. 2016). Выработка возобновляемой энергии может сочетаться с аквапоническими фермами, если это позволяет пространство — например, аквапоническая теплица Lucky Clays Fresh на сельской ферме в Северной Каролине работает на энергии, вырабатываемой ветряными турбинами и фотоэлектрическими панелями, которые расположены в другом месте земельного участка владельца.
** Вода** Эффективность водопользования часто упоминается в качестве одного из основных преимуществ CEA и гидропонных систем (Despommier 2013; Specht et al. 2014). Системы Aquaponic еще лучше подходят для повышения эффективности использования воды — если 1 кг рыбы, производимой в обычной системе аквакультуры, требует от 2500 до 375 000 л, то такое же количество рыбы, выращенной в аквапонной системе, требует менее 100 л (Goddek et al. 2015). В качестве двух стратегий, направленных на смягчение воздействия водосборного бассейна в результате эксплуатации гидропонной или аквапонной фермы, предлагаются улавливание дождевой воды и повторное использование серой воды. В существующей теплице ICTA-ICP 80-90% потребностей в воде для производства томатов в агрегатной гидропонной системе были покрыты забором дождевой воды в течение года эксплуатации (Sanjuan-Delmás et al. 2018). Однако способность улавливания дождевой воды удовлетворять спрос на урожай зависит от климатических условий. В исследовании, посвященном оценке жизнеспособности тепличного производства на крышах существующих торговых парках в восьми городах мира, семь стран достигли самообеспеченности урожая за счет улавливания дождевой воды — только Берлин не сделал этого (Sanyé-Mengual et al. 2018).
Некоторые существующие установки CEA уже используют серую воду для повышения эффективности (Benke and Tomkins 2017). Вместе с тем повторное использование серой воды в городских условиях в настоящее время ограничено из-за отсутствия нормативной поддержки и отсутствия в настоящее время исследований рисков для здоровья населения, связанных с использованием серой воды в сельском хозяйстве. Экспериментальный проект по повторному использованию серой воды, Maison Productive в Монреале собирает серую воду из домашних хозяйств в дополнение к сбору дождевой воды для орошения садов и коммунальной теплицы для производства продуктов питания, которыми совместно пользуются девять жилых единиц (Thomaier et al. 2015). С дальнейшим прогрессом в области политики обработки серой воды, интегрированная в строительство аквапоника может использовать существующий водный цикл вместо того, чтобы полагаться на муниципальные источники.
С архитектурной точки зрения распределение воды в аквапонной системе, скорее всего, представляет собой структурную проблему. Аквапонные рыбные резервуары весят больше, чем гидропоники, и могут ограничить, какие типы конструкций можно использовать для модернизации аквапонной фермы. Растущая среда также требует внимания — системы глубоководной культуры (DWC) требуют большого и большого объема воды, в то время как системы биогенной пленки (NFT) являются легкими, но дорогостоящими в производстве (Goddek et al. 2015).
Питательные вещества По сравнению с традиционным открытым земледелием, CEA снижает потребность в удобрениях и пестицидах, так как фермер может физически отделить урожай от суровых внешних условий (Benke and Tomkins 2017). Однако из-за плотности аквапонной системы болезни растений или рыб могут быстро распространяться, если патоген проникает в пространство. Предотвратить этот риск могут такие превентивные меры, как использование насекомых-хищников или жесткие меры экологического контроля, такие как «буферные» проходы (Goddek et al. 2015).
Интеграция различных потребностей в питательных веществах рыб и культур является сложной задачей в однорециркулирующих аквапонных системах (Alsanius et al. 2017). Как правило, растения требуют более высоких концентраций азота, чем могут выдержать рыба, и тщательный отбор сельскохозяйственных культур и рыб может соответствовать требованиям к питательным веществам для оптимизации урожайности, но пока еще трудно достичь. Было предложено отделить водный цикл аквакультуры от гидропонного для достижения желаемых концентраций питательных веществ (DRAPS), но пока еще не широко применяется в коммерческих хозяйствах (Suhl et al. 2016). Компания Urban Organics, базирующаяся в Сент-Пол, штат Миннесота, США, решила разработать систему DRAPS для своей второй фермы, чтобы оптимизировать как урожай, так и выход рыбы и избежать потери урожая в случае дисбаланса питательных веществ в емкостях для рыб. Ферма ECF в Берлине, Германия, и фермы Superior Fresh в Висконсине, США, также используют развязанные системы для оптимизации роста рыбы и растений.
Кроме того, аквапонные циклы питательных веществ могут быть оптимизированы путем введения анаэробного реактора для преобразования твердых отходов рыбы в усваиваемый растениями фосфор (Goddek et al. 2016). В настоящее время завод в Чикаго, США планирует использовать анаэробный реактор, который может сыграть свою роль в оптимизации циклов питательных веществ для роста урожая. Требования к механической системе для DRAPS и анаэробного сбраживания будут влиять на производительность, а также пространственную планировку аквапонной фермы.
21.5.3 Воздействие на конец срока службы
Управление отходами материала Теоретическое преимущество CEA перед открытым земледелием заключается в способности контролировать стоки материалов, предотвращая выщелачивание (Despommier 2013; Gould and Caplow 2012). Плотная оболочка может сыграть свою роль в эффективном управлении отходами материалов. Одним из путей переработки органических отходов для улучшения эксплуатационных характеристик зданий является использование растительных стеблей для производства изоляционного биочара, хотя это исследование находится на ранних стадиях (Llorach-Massana et al. 2017). Кроме того, рассмотрение вопроса о включении компонентов управления отходами, таких как фильтрующий слой, анаэробный реактор или ИВЛ рекуперации тепла, в конструкцию корпуса на ранней стадии может закрыть петли энергии, питательных веществ и воды для фермы.
**Распределительные цепочки ** Упаковка была горячей точкой в различных фермерских хозяйствах, оценивая влияние производства. Он отвечает до 45% общего воздействия на помидор в Болонье, Италия, и является крупнейшим фактором воздействия на окружающую среду гидропонных систем в помещениях в Стокгольме, Швеция (Molin and Martin 2018b; Orsini et al. 2017; Rothwell et al. 2016). Размещение аквапонных ферм вблизи потребителей может уменьшить потребность в упаковке, хранении и транспортировке, как и в других формах городского сельского хозяйства, если местные розничные торговцы и дистрибьюторы будут сотрудничать с фермерами (Specht et al. 2014). К сожалению, в связи с признанием потребителей большинство крупных розничных торговцев в настоящее время требуют, чтобы стандартная пластиковая упаковка для продукции Aquaponic была продана наряду с традиционными брендами, поэтому выбор площадки, близкой к потребительскому рынку для аквапоники с контролируемой окружающей средой, не гарантирует значительных изменений в общей производительности фермы.
Сокращение объема перевозок, или пищевых миль, часто упоминается в литературе как одно из основных преимуществ городского сельского хозяйства (Benke and Tomkins 2017; Desommier 2013; Sanjuan-Delmás et al. 2018). Вместе с тем важно отметить, что относительный вклад сокращенных транспортных цепей варьируется в зависимости от конкретного случая. В Сингапуре, где почти все продукты питания приходится импортировать из соседних стран, сокращение транспортных цепочек имеет смысл с финансовой точки зрения и с точки зрения воздействия на окружающую среду (Astee and Kishnani 2010). То же самое нельзя сказать и о Испании, где традиционная цепочка поставок томатов от фермы до города уже коротка (Sanjuandelmás et al. 2018). Города с самыми длинными производственно-сбытовыми цепочками могут извлечь выгоду из локализованного производства продуктов питания, однако выгоды от сокращения перевозок должны сопоставляться с оперативными и воплощенными последствиями. В случае с Бостоном преимущества сокращения перевозок были полностью сведены на нет воздействием отопления и эксплуатации теплицы внутри города (Goldstein 2017). Несмотря на длительные традиционные цепи поставок продовольствия, транспортные последствия были столь же незначительными в общей картине показателей CEA в Стокгольме (Molin and Martin 2018a).
Потребление и диета Фермы Aquaponic в городах могут изменить городские диеты, которые играют важную роль в экологическом воздействии потребления продуктов питания (Benis and Ferrão 2017). Потребление мяса по традиционной цепочке обеспечивает наибольшую долю нынешнего экологического воздействия, и поиск белковых альтернатив может оказать большее воздействие, чем широкое внедрение городского сельского хозяйства (Goldstein 2017). Поскольку аквапоника производит рыбу, а также овощи, этот потенциал изменения белковых рационов в больших масштабах не следует игнорировать при более широких оценках экологических показателей.
21.6 Комплексная городская аквапоника
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
При преднамеренном проектировании с учетом воздействия на окружающую среду аквапонные фермы могут стать частью ресурсоэффективной городской продовольственной системы. Ни одна аквапонная ферма не работает изолированно, поскольку, когда сельскохозяйственные культуры собираются и достигают ворот фермы, они попадают в более крупную социально-экономическую продовольственную сеть, поскольку рыба и продукция распределяются среди потребителей. На данном этапе показатели аквапонических ферм больше не ограничиваются растущей системой и конвертом — в них также участвуют экономика, маркетинг, образование и социальная работа. Городские аквапонные фермы должны функционировать как конкурентоспособные предприятия и хорошие соседи, чтобы успешно интегрироваться в жизнь города.
21.6.1 Экономическая жизнеспособность
Экономическая жизнеспособность аквапонных ферм зависит от многих контекстуальных факторов, в которых должны быть согласованы как местные традиционные цепи производства рыбы, так и открытые сельскохозяйственные хозяйства (Stadler et al. 2017). Хотя аквапоника требует относительно дорогостоящих первоначальных инвестиций, она может опережать традиционное земледелие на этапе производства и распределения, когда конструкция системы рециркуляции воды снижает затраты на воду и значительно снижает потребность в удобрениях, которые обычно составляют от 5% до 10% общие расходы фермы (Hochmuth and Hanlon 2010). Однако оценка экономической жизнеспособности аквапонных ферм является особенно сложной задачей в связи с рядом динамических факторов, влияющих на производительность, включая местные цены на рабочую силу и энергию (Goddek et al. 2015). В экономическом анализе аквапонных ферм на Среднем Западе США рабочая сила составляла 49% всех эксплуатационных расходов, несмотря на предположение о том, что будет выплачиваться только минимальная заработная плата. На самом деле, широкий спектр знаний, необходимых для эксплуатации аквапонной системы, скорее всего, оправдывает повышение заработной платы в сценарии городской фермы (Quagrainie et al. 2018).
Выбор площадки и дизайн огибающей напрямую связаны с прибыльностью аквапонной фермы, влияя на эффективность эксплуатации и насколько широк потенциальный рынок. Фермы Aquaponic, расположенные в городских условиях, могут выйти на несколько рынков за пределами сельскохозяйственного производства, где многие аквапонические фермы предлагают туры, мастерские, консультационные услуги по проектированию и поставляют аквапоники на заднем дворе для любителей. Интеграция сельского хозяйства с другими типами пространств в городской среде может способствовать финансовому оздоровлению аквапонных ферм. Аквапоническая ферма ECF расположена на рабочем дворе промышленного памятного здания Malzfabrik, Берлин, Германия, в котором работает культурный центр и размещаются рабочие места для художников и дизайнеров.
21.6.2 Доступность и продовольственная безопасность
Городское сельское хозяйство часто упоминается в качестве стратегии обеспечения свежими продуктами питания для недостаточно обслуживаемых общин, расположенных в продовольственных пустынях, однако лишь немногие коммерческие городские фермы ориентируются на эту демографическую составляющую, что доказывает, что коммерческое городское сельское хозяйство может быть таким же изолированным, как и обычные производственно-сбытовые цепочки (Gould and Caplow 2012; Sanyé- Менгуаль и др. 2018; Томайер и др. 2015). Фермы Aquaponic, использующие высокотехнологичную инфраструктуру, пытаются выкупить свои высокие инвестиции, достигнув премиальных цен на городских рынках, хотя аквапоника также может быть связана с низовыми и любительскими приложениями. Аквапоника может также способствовать повышению продовольственной безопасности городских жителей. Об этом свидетельствует длительное наследие Growing Power, некоммерческой организации, которая до недавнего времени управляла городской фермой в Милуоки, Висконсин,, США, созданной Уилл Аллен в 1993 году. Многие нынешние фермеры, занимающиеся аквапонией, приняли участие в семинарах Growing Power, в которых Аллен выступал за модель аквапоники, которая возвращается окружающему сообществу с помощью сельскохозяйственных коробок и классов, поддерживаемых сообществом. По инициативе образовательных программ Growing Power другие некоммерческие организации, такие как Дре Тейлор с аквапоникой Nile Valley Aquaponics в Канзас-Сити, штат Канзас, США. Эта ферма стремится обеспечить 100 000 фунтов (45 400 кг) местной продукции для окружающего сообщества в новом кампусе для расширяющейся фермы (Рис. 21.14).
Рис. 21.14 Предлагаемый кампус аквапоники долины Нил (Канзас-Сити, Канзас, США)
21.6.3 Образование и профессиональная подготовка
Аквапоника может быть использована в качестве образовательного инструмента для поощрения системного мышления и экологической сознательности (Junge et al. 2014; Specht et al. 2014). В городских условиях аквапонные системы могут использоваться для повышения осведомленности об экологических циклах, подобно существующим почвенным хозяйствам (Kulak et al. 2013). Проект «Теплица» в Нью-Йорке переводит это в новый подход к научному образованию в государственных школах. Проект «Теплица» нацелен на строительство 100 крышах теплиц в государственных школах в качестве научных классов. Все эти теплицы, настроенные для их двойной миссии — выращивания и обучения, включают в себя систему аквапоники. Однако аквапонные системы также требуют более тесного сотрудничества между существующими академическими дисциплинами для продвижения вперед в этой новой многодисциплинарной академической области (Goddek et al. 2015). Сотрудничество специалистов по аквакультуре и садоводству, инженеров, бизнес-стратегов и профессионалов в области окружающей среды, среди многих других необходимо, чтобы аквапоника стала важным фактором устойчивого развития городов.
21.7 Выводы
Original publication · Впервые опубликовано в FarmHub Learn · Aquaponics Food Production Systems
Существует множество критериев, которые способствуют производительности каждой фермы, и их число растет с количеством дисциплин, участвующих в этой междисциплинарной области аквапоники. Следует отметить более раннее исследование, в котором дается определение аквапоники и классификация видов аквапоники на основе размера и системы (Palm et al. 2018). Многие критерии для анализа типа корпуса, определенные в данном исследовании, вытекают из непосредственного контекста фермерских хозяйств — местного климата, качества окружающей среды, практики энергоснабжения, затрат, рынка и местной нормативно-правовой базы. Аквапонная теплица в сельской местности работает иначе, чем в городе, точно так же, как фермы в засушливом климате не пользуются теми же требованиями, что и их коллеги в более холодных районах. В целом теплицы, классифицированные как среднетехнологичные и пассивные солнечные батареи, предлагают более экономичный, экологически устойчивый вариант кожуха, который в настоящее время используется только для небольших аквапонных операций. Однако из-за намеренно ограниченного уровня технического контроля за состоянием окружающей среды они хорошо работают только в конкретных климатических зонах. Для сравнения, высокотехнологичные и крышные теплицы могут быть технически внедрены в любом месте, хотя в экстремальных климатических условиях они приводят к высоким эксплуатационным расходам и увеличению воздействия на окружающую среду. Недавние тематические исследования показывают, что предприятия по выращиванию в помещениях могут быть финансово осуществимы, однако ввиду их исключительной зависимости от электрического освещения их эффективность использования ресурсов и воздействие на окружающую среду вызывают озабоченность. Необходимы дальнейшие исследования для установления связи конкретных аквапонных ферм и их ограждений с существующими сетями ресурсов. Эта работа может помочь связать аквапонику с исследованиями, проведенными в области городского метаболизма.
Другие критерии, определяющие типологию и производительность фермы, являются внутренними. К ним относятся уровни экологического контроля, выбор сельскохозяйственных культур и рыб, тип и масштаб системы аквапоники, а также тип и масштаб корпуса. Принимая во внимание комплексный подход к АЖЦ, взаимосвязь между всеми факторами должна оцениваться на протяжении всего срока жизни фермы, от колыбели до могилы. Оценка жизненного цикла аквапонных ферм должна включать как воздействие на здания, так и воздействие растущей системы, поскольку на этапе эксплуатации ферм накладывается дублирование. Ряд перспективных стратегий в области отопления, охлаждения, освещения и дизайна материалов может повысить общую эффективность фермы на протяжении всего срока службы фермы. Помимо учета воздействия на окружающую среду, АЖЦ может стать основой проектирования для специалистов садоводства, специалистов по аквакультуре, архитекторов и инвесторов.
Продолжение обследования существующих коммерческих аквапонных ферм имеет важное значение для проверки моделей АЖЦ, определения стратегий и каталогизации аквапонических операций, возникающих в более крупных масштабах. Сочетание моделирования с тематическими исследованиями по аквапонике контролируемой среды может привести к увязке аквапоники с более широким охватом городской устойчивости.
Благодарности Авторы настоящего исследования признают финансовую поддержку Национального научного фонда (NSF) под эгидой Глобальной инициативы по устойчивой урбанизации (SUGI) Food Water Energy Nexus и поддержку всех партнеров проекта CITYFOOD для предоставления идей и вдохновения.