Một khu nhà kính tương lai tại Triển lãm Expo 2025 Osaka-Kansai đã hé lộ một cái nhìn bất ngờ về cách các thành phố có thể tự trồng trọt thực phẩm tươi sống ngay gần nhà. Lấy cảm hứng từ những nhà kính cổ điển, khu phức hợp Inochi no Izumi, hay còn gọi là ‘Nguồn Sống’, đã chứng minh một hệ sinh thái khép kín nhỏ gọn có thể đặt trên mái nhà hoặc trong các không gian đô thị chật hẹp. Nó giống như một ngôi nhà nhỏ đầy ắp nông sản, được vận hành hoàn toàn bằng năng lượng tự nhiên.
Hệ thống này tạo ra một hệ sinh thái thực phẩm hoàn chỉnh bằng cách tái chế nước và chất dinh dưỡng trong một vòng tuần hoàn khép kín. Bên trong cấu trúc rộng 21 feet (6.4 mét) là bốn khu vực nước, nơi nuôi các loài cá biển, các loài nước lợ và nước ngọt. Chất thải của chúng cung cấp dinh dưỡng cho các tầng thực vật phía trên. Vi sinh vật chuyển đổi amoniac thành nitrat, một loại phân bón tự nhiên mà thực vật rất cần. Trên các bể chứa là bốn tầng thủy canh, nơi các loại rau chịu mặn phát triển trên bể nước biển, cà chua và các loại rau bán chịu mặn phát triển tốt ở khu vực nước lợ, các loại thảo mộc và rau diếp nằm trên các loài cá nước ngọt như cá tầm. Hoa ăn được lấp đầy tầng trên cùng, nơi ánh sáng mặt trời chiếu vào mạnh nhất. Bố cục này hoạt động giống như một lát cắt sinh thái từ đại dương đến đất liền thay vì các tầng thông thường.
Các tấm ETFE trong suốt thu hút ánh sáng và giúp mái vòm duy trì khí hậu ổn định. Máy bơm nước chuyển chất dinh dưỡng lên trên và sau đó trả lại nước sạch cho từng bể. Vòng tuần hoàn này tạo ra rất ít chất thải và liên tục vận hành với rất ít đầu vào.
Nếu những mái vòm này được nhân rộng, các thành phố có thể phân phối việc sản xuất thực phẩm trên nhiều mái nhà thay vì chỉ một trang trại lớn. Điều đó làm tăng khả năng phục hồi và giảm chi phí vận chuyển. Nó cũng cho phép mọi người thấy rõ hơn nguồn gốc thực phẩm của họ, vì chúng được trồng ngay trong tầm tay.
Khu nhà kính ‘Nguồn Sống’ là một minh chứng về cách đa dạng sinh học có thể cải thiện việc sản xuất thực phẩm. Với nhiều loài thực vật và sinh vật thủy sinh cùng nhau làm việc, hệ thống vẫn ổn định và tự cung cấp. Nó không phụ thuộc vào đất, đất trống hoặc thời tiết có thể đoán trước. Các thành phố có không gian chật hẹp có thể sử dụng kiểu thiết lập này để trồng thực phẩm ngay tại nơi mọi người sinh sống. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Metropolitan Osaka và Đại học Khoa học và Công nghệ Hàng hải Tokyo đã thiết kế hệ thống này để bắt chước thiên nhiên, theo chu trình tái chế tương tự được tìm thấy trong các vùng đất ngập nước khỏe mạnh. Bằng cách để sinh học thực hiện công việc, hệ thống làm giảm áp lực lên đất và nước.
Theo báo cáo của CyberGuy, mô hình này gợi ý một tương lai nơi thực phẩm tươi sống ở gần căn bếp của bạn hơn. Một mái vòm như vậy có thể đặt trên một tòa nhà chung cư hoặc một trường học và cung cấp các loại thảo mộc, nông sản và hoa ăn được. Nó giúp giảm thời gian vận chuyển từ trang trại đến bàn ăn và mang lại cho cộng đồng nhiều quyền kiểm soát hơn đối với nguồn cung cấp thực phẩm của họ. Nếu một cơn bão hoặc thảm họa ngăn chặn việc tiếp cận các trang trại, một mái vòm khép kín có thể tiếp tục phát triển.
