Впервые о многоярусных вертикальных фермах и гидропонике заговорили в начале XX века, а эксперименты с выращиванием мяса из пробирки начались в 70-е годы. Однако новые технологии фермерского хозяйства долгое время оставались прерогативой футурологов.

В 2010-е годы о фабриках растений и искусственном мясе стали говорить чаще, чем когда-либо прежде, — достаточно взглянуть на график упоминания терминов в Google Trends. Аналитики начали оценивать перспективы новых отраслей и прогнозировать объемы рынка в ближайшие годы.

В 2018 году проекты грандиозных фабрик растений анонсировали в Канаде, ОАЭ, Японии, США и Великобритании. Стартапы, которые разрабатывают растительную альтернативу мясу, стали привлекать миллионы долларов. А компании, занятые культивацией говядины и курицы в пробирке, провели первые тестовые дегустации.

Абстрактные фантазии о причудливых многоярусных садах всего за пару десятилетий стали реальностью. А фраза Уинстона Черчилля о выращивании куриной грудки отдельно от курицы превратилась из афоризма в пророчество.

Фермерство как пережиток прошлого

Появление новых технологий на фермерском рынке вызвано соединением сразу нескольких факторов. В первую очередь, на процесс повлияли демографические тренды. Население Земли стремительно растет — по прогнозам ООН, к 2050 году на планете будет проживать 10 млрд человек. Привычные методы производства пищи в этих условиях окажутся неэффективными — как прокормить такое количество человек, если разводить скот и засевать поля традиционным способом? А главное, как наладить поставки мяса, зерна и овощей в колоссальных объемах без вреда для экологии?

Вертикальные фермы, способные производить по три тонны овощей ежедневно, кажутся идеальным решением проблемы. Многие страны, например, Китай и Япония, столкнулись с острой нехваткой пахотных земель. В КНР на одного жителя приходится 0,08 гектаров почвы для засева при среднем мировом показателе 0,20 на душу населения.

Площадь, необходимая для получения одного грамма белка из разных источников пищи. В топе говядина/баранина и свинина. Данные Clark & Tilman, 2017 год.

Второй демографический тренд — это стремительное старение населения, которое затронуло как азиатские страны, так и Америку с Европой. Молодые люди все меньше интересуются фермерством. Большинство стремится найти работу вдали от сельской местности, в крупных городах, так что модель передачи семейного бизнеса по наследству, на которой долгие годы держались фермерские хозяйства, терпит крах.

Фабрики растений с их многоярусными полками, умными датчиками и LED-подсветкой привлекают начинающих специалистов больше, чем земельные участки с комбайнами и тракторами.

К тому же они могут располагаться в черте города и даже перемещаться с место на место. Так, стартап Freight Farms обещает доставить вертикальную мини-ферму в контейнере в указанную точку, а французская компания Agricool планирует создавать универсальные передвижные комплексы для выращивания овощей, фруктов и ягод.

Производство мяса в лабораторных условиях — из растительных ингредиентов или клеток животных — также позволяет фермерам нового типа проживать в городе и заменять тяжелый ручной труд интеллектуальным.

В целом, новые технологии производства пищи требуют все меньше физической силы. Большинство вертикальных ферм автоматизированы. Оператор следит за созреванием растений, контролирует работу датчиков и время от времени проводить манипуляции с грядками.

Британская компания Jones Food Company обещает производить до 500 тонн зелени в год при участии всего четырех сотрудников. А на американской робоферме Iron Ox алгоритмы и роботы выполняют все задачи. Людям остается лишь собирать упаковки с зеленью и доставлять их заказчикам.

Вегетарианство — новая норма

И все же одним из главных факторов для развития новых технологий сельского хозяйства стала экологическая обстановка. Эксперты предупреждают — у человечества осталось всего 12 лет на предотвращение глобальной климатической катастрофы, и стандартных мер уже недостаточно.

Ученые уверены, что скоро человечеству придется изменить подход ко многим вещам. В том числе к производству и потреблению пищи.

По оценкам Института сельского хозяйства и торговой политики (США), к 2050 году домашний скот будет производить 80% допустимой нормы парниковых газов.

Одним из лучших решений может стать флекситарианство — преимущественно вегетарианская диета, которая позволяет изредка употреблять мясные и рыбные продукты, но в строго ограниченном количестве. Если весь мир перейдет на новый рацион, то количество парниковых выбросов снизится вдвое. Расход удобрений также уменьшится, а потребление земельных и водных ресурсов сократится.

Вертикальным фермам достаточно производить хотя бы 10% необходимого количества овощей, чтобы высвободить более 880 000 кв. км земель и рекордно снизить количество выбросов CO2.

Аналитики подсчитали, что переход на искусственное мясо из растительных ингредиентов равносилен отказу от 12 млн автомобилей. Получение мяса из пробирки оказывает более разрушительное воздействие на окружающую среду, но все равно наносит меньше вреда, чем традиционное скотоводство.

Прогнозы климатологов наложились на растущую популярность ЗОЖ-индустрии.

Растительная диета снижает смертность на 20% и уменьшает вредные выбросы в атмосферу — на 87%, объявили ученые.

Спрос на вегетарианские заменители мясных и молочных продуктов возрос, а люди стали потреблять больше овощей. Последняя тенденция особенно стала заметна в Китае. По мере роста благосостояния и увеличения доли среднего класса поднялся спрос на свежие овощи и фрукты, выращенные без пестицидов и других химикатов.

Минувший год также запомнился многочисленными случаями эпидемий, причиной которых стали болезни животных и распространение бактерий. Многие страны вводили запрет на импорт мяса, а миллионы килограмм говядины и свинины приходилось отправлять на утилизацию из-за риска заражения.

США накрыла так называемая «салатная» эпидемия, спровоцированная бактериями E. coli. Ее источником оказался обычный листовой латук — популярный ингредиент салата «Цезарь». Владельцы вертикальных ферм быстро среагировали на ситуацию и заявили, что их продукция защищена от кишечной палочки, поскольку в их производстве не используются традиционные удобрения.

Фабрики растений — от гигантских к колоссальным

На волне этих трендов в 2018 году произошел бум на рынке вертикальных гидропонных ферм. Проекты на основе аэропоники и аквапоники также появлялись, но пользовались меньшей популярностью.

Доля крытых ферм в США по типу выращивания. Данные Agrilyst, 2017 год.

Компании со всего мира старались обойти друг друга по масштабам производства и объемам производимого урожая. В начале года лидерство по занимаемой площади удерживала ферма AeroFarms — ее фабрика растений занимает 6,5 тыс. кв. м. Но к концу года у нее появилось сразу несколько конкурентов. Китайский гигант JD.com открыл в Пекине комплекс площадью 11 тыс. кв. м. Американская Crop One Holdings пообещала открыть в Дубае еще более масштабное производство — 12 тыс. кв. м.

Oasis Biotech собралась оснастить грядками 20 тыс. кв. на территории бывшего фармацевтического склада в Лас-Вегасе. Никому ранее не известный стартап 80 Acres Farms также включился в гонку и заявил о планах построить три роботизированные фермы общей площадью 14 тыс. кв. м и четвертую фабрику на 2800 кв. м.

Одни компании обещали производить от 3 до 20 тонн овощей в день, другие ставили планку на уровне 300-500 тонн в год.

Большинство также делало ставку на автоматизацию. В 2018 году одних только умных датчиков стало недостаточно. Компании внедряли на производство роботов, автоматизировали все этапы выращивания урожая — от посадки до сборки и упаковки.

Стартапы также научились пользоваться преимуществами постиндустрильной эпохи и стали «вписывать» свои проекты в пустующие заброшенные здания заводов, складов и даже тоннелей. А эксперты посоветовали строить вертикальные грядки в шахтах и бомбоубежищах, так что, вероятно, в 2019 году подобных трансформаций станет еще больше.

Первые миллионы и первая прибыль

Немалую роль в росте популярности гидропонных систем сыграло удешевление технологии. За последние три года стоимость светодиодов упала на 50%, что позволило снизить себестоимость продукции и сделать вертикальные фермы выгодными хотя бы в долгосрочной перспективе.

Многие стартапы стали разрабатывать собственные «световые рецепты». Меняя настройки освещения, они научились влиять на размер, текстуру и питательные свойства растений.

Некоторые также стали тестировать оригинальные бизнес-модели. Например, продавать не просто овощи, но и предприятия «под ключ». Уже упомянутая Freight Farms предлагает клиентам не только контейнер со встроенным гидропонным комплексом, но и обученного «садовника», готового провести мастер-классы по ведению хозяйства.

Стартап Aggresively Organic запустил продажу листовых овощей по подписке, соединив сразу два тренда — гидропонное фермерство и распространение товаров с заданной периодичностью.

Возросли и инвестиции в отрасль. Хотя на рынке пока не появились первые единороги, стартапы стали привлекать рекордные суммы в короткие сроки. За два года существования компания Bowery привлекла почти $140 млн, а ее конкурент Plenty — $226 млн за четыре года.

Некоторые компании признали, что наконец-то начали зарабатывать на вертикальных фермах, хотя в целом отрасль пока считается неприбыльной.

По прогнозам аналитиков, к 2024 году рынок вертикальных ферм вырастет до $13 млрд. При этом в 2017 году он составлял всего $1,8 млрд.

Темпы роста ускорятся под влиянием все большего снижения затрат и себестоимости светодиодов. Однако главным импульсом станет развитие новых направлений производства.

Доля различных видов растений, производимых в крытых фермах в США. Данные Agrilyst, 2017 год.

Пока большинство ферм специализируется на листовых овощах, многие также интересуются рынком лекарственных трав и растений для косметической индустрии. Но технологии не позволяют выращивать в больших масштабах клубнику, помидоры, картофель и тем более пшеницу или рожь. Вероятно, подобные проекты начнут появляться в 2019 году.

Эрзац-мясо — новый тренд среди инвесторов

Лидерами новой мясной индустрии стали производители растительных заменителей Impossible Foods и Beyond Meat. Казалось бы, вегетарианские сосиски и котлеты существовали на рынке десятилетиями, однако вкус и текстура выдавали их растительное происхождение.

Стартапы, которые появились в 2010-е, решили создавать продукты не для вегетарианцев, которые ностальгируют по мясным продуктам, а, наоборот, для заядлых любителей мяса.

Чтобы переманить их на свою сторону, компании стали изобретать новые формулы. К примеру, Impossible Foods использует специальное вещество — гем, полученное из белка в составе корней сои. Оно придает котлетам характерный красноватый оттенок и легкий привкус железа, но обходится дорого. Компания планирует постепенно заменить его гемом от ГМО-дрожжей, и эта инновация уже получила одобрение регулятора.

А Beyond Meat старается добиться максимального сходства растительного мяса с натуральным аналогом посредством сложных химических экспериментов и опытов. В этом ей помогают электронный язык и нос, которые безошибочно различают нюансы вкуса.

Обе компании уже начали захватывать рынок, причем в первую очередь они проникают в сферу фастфуда.

Бургеры Beyond Meat продаются в 11 тыс. магазинов по всей Америке, причем компания требует выставлять их на полках в мясном отделе.

Булки с растительными котлетами Impossible Foods включены в меню 5 тыс. ресторанов, в том числе их можно отыскать в крупной фастфуд-сети White Castle всего по $1,99 за штуку.

В этом году стартап объявил о планах заменить своей продукцией десятую долю процента потребляемой в США говядины. Для этого компания собирается ежемесячно выпускать по 450 тонн искусственного мяса.

Очевидно, что в 2019 году экспансия растительных аналогов продолжится. Инвесторы индустрией уже заинтересовались — Impossible Foods привлекла почти $400 млн от Билла Гейтса, Google Ventures и других гигантов. Beyond Meat собрала $122 млн.

Стартапы, которые выращивают мясо из животных клеток в пробирке, пока пользуются меньшим успехом. К примеру, американская Just привлекла лишь $220 млн — в основном благодаря разработке веганского майонеза. О планах выпускать куриные наггетсы и мраморную говядину из пробирки компания заявила позднее.

В отличие от растительных аналогов, культивированные продукты сложнее масштабировать — на их культивацию уходит много времени и денег.

С 2013 по 2017 годы мясо из пробирки подешевело почти в 30 тысяч раз, но оно по-прежнему обходится дороже натурального.

Несмотря на это, многие стартапы надеются в ближайшие годы вывести свои товары на рынок. В разработке находятся не только наггетсы и котлеты, но и сосиски и даже рыбные продукты, полученные в лабораторных условиях.

При этом до недавнего времени методика позволяла получить лишь кусочки фарша, из которых «собирали» полуфабрикат. Но в минувшем году израильский стартап Aleph Farms первым в мире получил в биореакторе цельный стейк. На его изготовление ушло почти 3 недели, но зато стартапу удалось максимально точно воспроизвести текстуру мяса.

Трудности маркировки

Пока неясно, как именно будут регулироваться такие продукты. Известно лишь, какие именно ведомства будут оценивать качество эрзац-месяца — по крайней мере в США. При этом о конкретных критериях оценки речи пока не идет.

Также под вопросом остается маркировка — главный объект споров в 2018 году. Фермерские сообщества требуют называть мясом только «плоть животных, рожденных, выращенных и забитых традиционным способом». В Миссури уже запрещено называть культивированные и растительные продукты мясом. Аналогичный запрет с апреля действует во Франции, причем производителям запрещено использовать весь ряд мясных синонимов, включая «сосиски», «бургеры» и «фарш».

Дебаты по поводу классификации беспокоят даже раввинов. Они уже признали растительные бургеры Impossible Foods кошерными, отнеся их к категории «ни рыба, ни мясо», а вот культивированный бекон пока не вызывает у раввината одобрения.

Вероятно, в 2019 году регуляторы повсеместно установят нормы маркировки, причем не только в штатах, но и в странах Европы. Впрочем, не факт, что они станут окончательными.

Также в ближайшие пару лет страны сформулируют терминологию для обозначения эрзац-мяса. Пока единого мнения на этот счет нет — одни называют его лабораторным и культивированным, другие чистым, третьи искусственным или фальшивым, при этом четкого разграничения между растительным заменителем и лабораторным клеточным продуктом до сих пор нет.