Forfatter: Zhang Chaoqin. Kilde: DIGITIMES

Den raske befolkningsøkningen og utviklingstrenden med urbanisering forventes å oppmuntre og fremme utviklingen og veksten av vertikal gårdsindustri. Vertikale gårder anses å kunne løse noen av problemene med matproduksjon, men eksperter mener at det fortsatt er utfordringer knyttet til om det kan være en bærekraftig løsning for matproduksjon.

Ifølge rapporter fra Food Navigator og The Guardian, samt undersøkelser fra FN, vil den globale befolkningen vokse fra dagens 7,3 milliarder mennesker til 8,5 milliarder mennesker i 2030, og 9,7 milliarder mennesker i 2050. FAO anslår at for å dekke og fø befolkningen i 2050, vil matproduksjonen øke med 70 % sammenlignet med 2007, og innen 2050 må den globale kornproduksjonen øke fra 2,1 milliarder tonn til 3 milliarder tonn. Kjøtt må dobles, og øke til 470 millioner tonn.

Justering og tilføring av mer land for landbruksproduksjon løser ikke nødvendigvis problemet i noen land. Storbritannia har brukt 72 % av landet sitt til landbruksproduksjon, men trenger fortsatt å importere mat. Storbritannia prøver også å bruke andre jordbruksmetoder, som å bruke luftangrepstunneler fra andre verdenskrig til lignende drivhusplanting. Initiativtakeren Richard Ballard planlegger også å utvide planteområdet i 2019.

På den annen side er vannforbruk også et hinder for matproduksjon. Ifølge OECD-statistikk går omtrent 70 % av vannforbruket til gårder. Klimaendringer forverrer også produksjonsproblemene. Urbanisering krever også at matproduksjonssystemet må fø den raskt voksende bybefolkningen med færre landarbeidere, begrenset land og begrensede vannressurser. Disse problemene driver utviklingen av vertikale gårder.
Lavbrukskarakteristikkene til vertikale gårder vil gi muligheter til å la landbruksproduksjon komme inn i byen, og den kan også være nærmere urbane forbrukere. Avstanden fra gården til forbrukeren reduseres, noe som forkorter hele forsyningskjeden, og urbane forbrukere vil være mer interessert i matkilder og enklere tilgang til fersk næringsproduksjon. Tidligere var det ikke lett for byboere å få tilgang til sunn fersk mat. Vertikale gårder kan bygges direkte på kjøkkenet eller i sin egen bakgård. Dette vil være det viktigste budskapet som formidles gjennom utviklingen av vertikale gårder.

I tillegg vil innføringen av den vertikale gårdsmodellen ha en bred innvirkning på den tradisjonelle landbruksforsyningskjeden, og bruken av tradisjonelle landbruksmedisiner som syntetisk gjødsel, plantevernmidler og herbicider vil bli betydelig redusert. På den annen side vil etterspørselen etter HVAC-systemer og kontrollsystemer øke for å opprettholde de beste forholdene for klima og elvevannshåndtering. Vertikalt landbruk bruker vanligvis spesielle LED-lys for å simulere sollys og annet utstyr for å sette innendørs- eller utendørsarkitekturen.

Forskning og utvikling av vertikale gårder inkluderer også den nevnte «smarte teknologien» for å overvåke miljøforhold og optimalisere bruken av vann og mineraler. Tingenes internett (IoT)-teknologi vil også spille en viktig rolle. Den kan brukes til å registrere plantevekstdata. Innhøstingen av avlinger vil kunne spores og overvåkes av datamaskiner eller mobiltelefoner andre steder.

Vertikale gårder kan produsere mer mat med mindre land- og vannressurser, og er langt unna skadelig kjemisk gjødsel og plantevernmidler. Stablede hyller i rommet krever imidlertid mer energi enn tradisjonelt jordbruk. Selv om det er vinduer i rommet, er kunstig lys vanligvis nødvendig på grunn av andre begrensende årsaker. Klimakontrollsystemet kan gi det beste vekstmiljøet, men det er også ganske energikrevende.

Ifølge statistikk fra det britiske landbruksdepartementet dyrkes salat i drivhus, og det anslås at det trengs omtrent 250 kWh (kilowattime) energi per kvadratmeter planteareal hvert år. I følge relevant samarbeidsforskning fra det tyske DLR-forskningssenteret krever en vertikal gård med samme planteareal et forbløffende energiforbruk på 3500 kWh per år. Derfor vil hvordan man kan forbedre akseptabel energibruk være et viktig tema for den fremtidige teknologiske utviklingen av vertikale gårder.

I tillegg har vertikale gårder også problemer med investeringsfinansiering. Når risikokapitalister går i aksjon, vil kommersiell virksomhet opphøre. For eksempel ble Paignton Zoo i Devon, Storbritannia, grunnlagt i 2009. Det var en av de tidligste oppstartsbedriftene innen vertikale gårder. Den brukte VertiCrop-systemet til å dyrke bladgrønnsaker. Fem år senere, på grunn av utilstrekkelig finansiering, gikk systemet også inn i historien. Oppfølgerselskapet var Valcent, som senere ble Alterrus, og begynte å etablere en plantemetode for takdrivhus i Canada, noe som til slutt endte i konkurs.