Умное фермерское хозяйство

               

                   

Описание

«Умное Фермерское органическое Хозяйство»

В настоящее время, законодательство в нашей стране регулярно меняется в пользу крупных предприятий, принося в жертву мелкие частные хозяйства навязывая фермерам непосильные правила.

При этом, современные методы ведения агробизнеса уже привели к сокращению разнообразия насекомых и микроорганизмов, истощению флоры и фауны и повсеместному истощению почв. Пестициды, гербициды, вырубка лесов, агрессивное землепользование и увеличение использования минеральных веществ и полезных ископаемых в результате механизации и автоматизации комплексно вредят природе. Однако, пока нет альтернатив крупным агрохолдингам ситуация продолжит ухудшаться, и мелкий фермер будет исчезать.

Представим себе два сценария сельского хозяйства будущего:

Сценарий 1.

Перспективы сельского хозяйства исходя из логики текущих реалий: Автономные мега-роботы доминируют на полях, засеянных монокультурами. Крупномасштабные фермы и птицефабрики занимающие площадь маленьких городов продолжают масштабирование, уничтожая экосистемы. В этой перспективе, растут крупные агрохолдинги и корпорации и монополизируют предложение в мегаполисах. Однако, эти перспективы несут определённые риски: авария, отсутствие энергии или заражение любой из такой фермы снабжающей целый город может привести к катастрофическим последствиям для населения.

Сценарий 2.

"Сельское хозяйство 4.0". Он предполагает создание локализованных мультикультурных экоферм, реализованных в рамках кооперации фермеров, где приоритет отдается научно обоснованным компромиссам, между прогрессом и природой, в пользу экологичных продуктов. Вероятно, этот подход обладает огромным потенциалом для позитивного влияния на наше будущее.

Задача проекта "УФХ" - вовлечь общественность в диалог о будущем сельского хозяйства, в котором главная цель - сформулировать идеальное решение - описание модели "Сельское хозяйство 4.0". Объединив практические знания и научные компетенции, идеи и инновации в единую локальную метамодель мультикультурной фермы, в которой сбалансировано разместятся всевозможные сельскохозяйственные направления в единую систему.

Второй сценарий обладает очевидным потенциалом для будущего сельского хозяйства, однако его реализация требует масштабной кооперации науки и частной практики. На данный момент неизвестны примеры мультикультурных ферм, объединяющих под одной крышей всё многообразие сельского хозяйства.

ИКР

Подробнее об этой вкладке

Матушка природа самостоятельно регулирует естественный отбор адаптируя племенные стада к устойчивости иммунитета.

Замкнутая, устойчивая система, которая гармонирует с природой и максимально эффективно использует ресурсы. Компактные роботизированные системы обрабатывают небольшие участки с различными культурами, работая среди деревьев, ручьев и чистого воздуха. Их питают возобновляемые источники энергии, такие как биогаз, солнце, ветер и вода. Агрохимикаты остались в прошлом — за счёт сбалансированности экосистемы. Биоразнообразие поддерживает насекомых, опыляющих урожай, и хищников, которые уничтожают вредителей. Подобное хозяйство можно сравнить с райским уголком.

Проект стал примером даже для крупнейших промышленные ферм , которые переняли множество элементов, чтобы смягчить свое разрушительное воздействие на окружающую среду без ущерба для прибыли.

Саморегулирующаяся замкнутая экосистема становится эталоном сельского хозяйства, и, в рамках глобальной интеграции, масштабируется повсеместно.

Предварительная базовая концепция определяющая проектную структуру:

Замкнутый, экологически устойчивый и ресурсосберегающий сельскохозяйственный цикл:

Все органические отходы, включая отходы животноводства, перерабатываются с использованием насекомых. Полученная из насекомых белковая масса служит кормом для птицефабрик, рыбоводческих хозяйств и свинокомплексов. Остатки органики, обогащённые минералами, возвращаются в почву в виде удобрений, эффективно замыкая круговой цикл и поддерживая баланс экосистемы.

На этапе запуска УФХ в автономном населённом пункте предусмотрен базовый состав фермерских направлений, замыкающих экологический цикл:

Блок 1: Мультиферма

Включает птицеводство, овцеводство, козоводство, свиноводство и другие, с молочной фермой КРС в качестве ключевого компонента.

• Отходы мультифермы становятся основным источником кормового белка и органических удобрений, для всех остальных блоков.

Блок 2: Рыбоводная ферма

• Полный цикл разведения рыбы с естественно-проточными водоёмами, питаемыми чистыми источниками, где основной водоём — это сбалансированная экосистема, обеспечивающая естественный отбор. В изолированных водоёмах содержатся отдельные виды рыб, которые получают часть белкового корма, произведённого в Блоке 3.

Блок 3: Биоперерабатывающий комплекс

Переработка всех органических отходов мультифермы, а также части отходов населённого пункта. Он включает несколько ключевых подблоков, обеспечивающих замкнутый экологический цикл:

• Сепарация отходов

-Предварительное разделение жидкой и твёрдой фракций для последующей обработки.

• Круглогодичная анаэробная переработка жидкой фракции, например, в биогазовом реакторе.

-Производство биогаза и органического эффлюента для удобрений (подача в Блок 4), а также тепло, использующееся для обогрева других процессов в комплексе. -Блок концентрации и аккумулирования эффлюента в зимний период для использования в Блоке 6.

• Аэробная обработка и системы водорослей

- Остатки жидкой фракции после концентрации, летом дополнительно обрабатывается через флотационные системы, каналы и лагуны, доводясь до состояния технической воды, пригодной для использования в рыбоводных прудах (Блок 2).

• Микробиологическая обработка

-Твёрдая фракция обогащается специфическими культурами грибов или бактерий, что ускоряет разложение и переработку органики и повышает качество зоогумуса. -Обеспечивает питательную среду для насекомых.

• Автоматизированный биореактор "Black Lione"

Переработка твёрдой фракции отходов с использованием личинок чёрной львинки.

Продукты переработки:

-Белковая масса из личинок мухи для корма животных и рыб.

-Зоогумус для производства удобрений

-CO2 для растений

Блок 4: Производство органо-минерального раствора

Служит основой для удобрения сельскохозяйственных культур. Процесс включает:

• Используемые компоненты

- Эффлюент и экстракты из био - и зоогумуса, из биоперерабатывающего комплекса (Блок 3). Минеральные добавки для балансировки питательной ценности раствора.

- Автоматизированная система дозирования обеспечивает точное смешивание компонентов для создания раствора, адаптированного под специфические потребности различных сельскохозяйственных культур. Подготавливает удобрение для использования в тепличных системах (Блок 5) и на открытых сельскохозяйственных угодьях (Блок 6).

Блок 5: Всесезонный тепличный комплекс

Круглогодичная система выращивания сельскохозяйственных культур с использованием современных технологий. Обеспечивает непрерывное выращивание культур в любых климатических условиях.

• Использует часть органо-минерального раствора, произведённого в Блоке 4, для питания растений.

• Поглощает насыщенный CO2 и очищенный от аммиака тёплый воздух, поступающий из биоперерабатывающего комплекса (Блок 3). Это оптимизирует климат внутри теплиц и способствует росту растений.

Блок 6: Растениеводческий комплекс

Экологически сбалансированная система выращивания разнообразных сельскохозяйственных культур, полностью интегрированную в замкнутый цикл хозяйства.

• Основные функции:

-Использует весь объём органо-минерального раствора, произведённого в Блоке 4, для оптимального питания растений.

-Обеспечивает выращивание широкого спектра культур, от зерновых и овощей до плодово-ягодных растений.

• Экологические методы:

-Севооборот: Поддержание плодородия почвы и снижение риска болезней растений.

-Органическое земледелие: Исключение использования агрохимикатов.

-Лесосады: Интеграция многолетних растений для создания устойчивых экосистем.

-Специализированные пастбища: Для кормовых культур, необходимых животноводству.

-Методы пермакультуры: Эффективное использование ландшафта и природных ресурсов.

План реализации проекта

1. Подготовительный этап (2024-2025 гг.)

1.1. Формулировка концепции

• Определить стратегические цели и задачи проекта, базовый состав инфраструктуры фермерского хозяйства, учитывая принципы замкнутого цикла.

• Подготовить описание Идеального Конечного Результата (ИКР) в формате детализированного сценария.

1.2. Привлечение участников

• Организовать краудсорсинговую кампанию для привлечения экспертов, энтузиастов и инвесторов.

• Использовать платформу для сбора предложений, идей и создания проектных модулей.

1.3. Разработка проектной структуры

• Разбить проект на модули до неделимых элементов модулей

• Создать иерархию модулей с определением их взаимосвязей и ИКР для каждого проекта.

• Исходя из данных проекта “технодеревня”, оценить количество жителей автономного населённого пункта и потребности целевой аудитории, включая потенциальных партнёров.

1.4. Финансовая структура

• Разработать финансовую модель, включая источники финансирования, прогнозы рентабельности и возможности привлечения инвесторов.

2. Этап проектирования и моделирования (2025-2027 гг.)

2.1. Разработка проектной документации

• На основании законченной иерархии идеальных результатов проекта уфх провести работу по синхронизации модулей в единую концепцию, то есть привести в соответствие количественные показатели

• Подготовить эскизы и чертежи для каждой проектной зоны.

2.2. Моделирование замкнутого цикла

• Создать BIM-модели основных объектов (фермерские комплексы, теплицы, водоёмы, инфраструктура).

• Разработать цифровой двойник фермерского комплекса, включающий все ключевые блоки.

• Тестировать, в цифровой среде, взаимосвязь между модулями: переработка отходов, производство кормов, удобрений и органо-минеральных растворов.

2.3. Тестирование решений на практике (2027-2029 гг.)

• Провести тестирование общей концепции на локальных не связанных примерах, но в рамках единой модели, например животноводческий комплекс включающий пять видов животных может быть раскидан по разным регионам, а в объединенной модели эти животноводческие комплексы должны быть объединены общими, например трубопроводами для сбора органических отходов.

• Провести коллективное обсуждение проектных решений с привлечением экспертов и потенциальных участников.

• Внести корректировки на основе результатов тестирования и предложений.

3. Этап реализации (2029-2030 гг.)

3.1. Строительство базовой инфраструктуры

• Создать системы жизнеобеспечения: энергообеспечение, водоснабжение, водоотведение.

Организовать дороги, складские помещения и логистические узлы.

3.2. Запуск ключевых блоков

• Построить и запустить (предварительно):

-Мультиферму с ключевыми направлениями животноводства.

-Рыбоводческую ферму с естественно-проточной системой.

-Биоперерабатывающий комплекс для обработки отходов.

-Птицефабрику

-Всесезонный тепличный комплекс

-Растениеводческий комплекс

-Обеспечить интеграцию технологий пермакультуры, лесосадов и органического земледелия. Реализация автоматизированных подсистем

4. Тестирование и корректировка (2030-2032 гг.)

4.1. Заселение и работа первых блоков

• Начать эксплуатацию комплекса ключевых блоков в тестовом режиме, привлекая первых резидентов и сотрудников.

• Организовать мониторинг работы системы.

4.2. Анализ результатов и доработка

• Собрать обратную связь от жителей, сотрудников и экспертов.

• На основе мониторинга и отзывов доработать проектные элементы для улучшения эффективности и устойчивости.

5. Этап реализации (2032-2034 гг.)

5.1. Строительство Основной и второстепенной инфраструктур УФХ

• Реализация всей проектной иерархии, система встраиваемый по заранее продуманному плану к базовой инфраструктуре и ключевым блоком.

• Запуск, тестирование, анализ и доработка по аналогии с процессом реализации основных блоков

6. Масштабирование и распространение (2034 гг. и далее)

6.1. Репликация успешной модели

• Репликация цифрового двойника и адаптации его под различные климатические и ресурсные условия.

• Разработать планы реализации и рекомендации для масштабирования проекта в другие регионы.

Создать обучающие курсы и программы для передачи знаний о принципах замкнутого цикла сельского хозяйства.

7 Глобальная интеграция

Установить партнёрские связи с международными проектами и организациями, продвигая концепцию замкнутого цикла агропромышленного комплекса.

Темы-модули

• "Энтомокультура" - разведение насекомых
• Аквакультура
• Биопереработка органических отходов
• Комплекс переработки сельхозпродукции
• Мультиферма
• Производство органоминеральных удобрений
• Теплично-полевой комплекс