Десять лет назад это было фантастикой: как роботы захватывают сельское хозяйство

Десять лет назад это казалось фантастикой — по краю поля пробирается высокотехнологичная машина, уничтожая лазером нежелательную растительность. Именно такие сейчас ездят по полям в Огайо и часто становятся центральным объектом вирусных роликов на TikTok.

Фермер в третьем поколении Шей Майерс в прошлом году начал использовать двух роботов для прополки 12-гектарного участка. Роботы — длиной почти три метра, весом 4300 кг и напоминающие небольшую машину — медленно карабкаются по полю, сканируя под собой сорняки и направляя на них лазерные очереди.

«В течение микросекунд появляются красноватые всплески цвета. Вот вы видите сорняк, и тут же он сгорает при попадании лазера. Просто исчезает, — рассказывает Майерс. — Раньше это потянуло бы на научную фантастику». 

Роботы почти бесшумны, слышны только звуки двигателя. Каждый из них может уничтожить 100 тыс. сорняков в час, говорят в компании Carbon Robotics, которая их производит.

Carbon Robotics, как и другие стартапы по созданию агророботов, подчеркивает экологические преимущества, которые эти машины могут принести сельскому хозяйству, — уменьшение деградации почвы, минимизация или вообще отказ от использования гербицидов.

Минус гербициды

Фермеры соглашаются: сельское хозяйство сейчас находится под растущим давлением в плане сокращения использования гербицидов и других химикатов, которые могут загрязнять грунтовые и поверхностные воды, влиять на дикую природу и нецелевые растения. Еще одна проблема, которая подталкивает к поиску механических решений, — резистентность сорняков к существующим препаратам.

«Сокращение использования гербицидов — один из впечатляющих результатов точной прополки», — говорит старший преподаватель агроробототехники Университета Линкольна Гаутам Дас. 

Для уничтожения сорняков с помощью лазера или ультрафиолета вообще не используются химические вещества. Но даже если отдельные машины используют гербициды, их способность точно поражать сорняки может снизить применение СЗР на 90% по сравнению с обычным сплошным опрыскиванием.

Пять лет назад почти не было компаний, специализирующихся на сельскохозяйственных роботах, добавляет глава компании по созданию прополочных роботов FarmWise из Сан-Франциско Себастьян Бойер. Сейчас, по его словам, это «быстрорастущее поле».

Согласно прогнозам, мировой рынок этих сельскохозяйственных роботов, которые также могут быть спроектированы для посева культур, сбора урожая и мониторинга полей, вырастет с $5,4 млрд в 2020 году до более $20 млрд к 2026 году.

При этом, как считает профессор инженерного дела Королевского колледжа Лондона Элизабет Склар, роботы — это не только прерогатива крупных ферм.

«Мелкие производители могут быть более гибкими и тоже опробовать новые подходы», — говорит она.

Рабочие руки

FarmWise нашла своих первых клиентов в калифорнийской долине Салинас, где выращивают салат, брокколи, цветную капусту и клубнику. Эту местность еще называют «салатницей Америки». 

Сейчас, по словам Бойера, 10 из 20 крупнейших овощеводов США в Калифорнии и Аризоне используют роботизированные культиваторы компании. «Они начали работать с нами в качестве эксперимента, но теперь очень полагаются на нашу технику», — говорит он.

Следующим шагом FarmWise является борьба с вредителями, такими как тля, трипсы и клопы Lygus. Это поможет минимизировать использование фунгицидов, ведь машины с компьютерным зрением смогут распределять пестициды наиболее точно.

Помимо экономии химикатов в пользу применения роботов говорит еще один важный фактор — нехватка рабочей силы. По словам Майерса, сельскохозяйственная работа может быть «дорогой, трудновыполнимой и опасной» для вовлеченных в нее людей. В вирусном видео TikTok в апреле он говорил, что не может нанять рабочих для сбора урожая спаржи, потому что правительство вовремя не предоставило визы.

Сложности внедрения

Конечно, внедрение роботов в сельское хозяйство по-прежнему сталкивается с большими проблемами. Одна из них заключается в работе в местах, где не всегда доступна подзарядка аккумулятора. Поэтому некоторые роботы, в том числе Carbon Robotics и FarmWise, используют дизельное топливо в качестве источника энергии, которое само по себе производит вредные выбросы и загрязняет окружающую среду.

«Роботы-фермеры будущего должны отличаться от машин, которые мы создавали в прошлом. Вам не нужны большие машины, потребляющие ископаемое топливо; вам нужны машины меньшего размера, использующие возобновляемые источники энергии», — считает профессор сельскохозяйственных инноваций в Университете Рединга в Великобритании Дэвид Роуз.

Некоторые роботы уже работают на возобновляемых источниках энергии. Например, паукообразный робот для прополки британской компании Small Robot Company питается от батареек Tesla. Машины датской компании FarmDroid и робот для распыления гербицидов швейцарской Ecorobotix работают на солнечной энергии.

По словам главы Carbon Robotics Пола Микеселла, в связи с тем, что батареи быстро становятся легче и набирают емкость, сельскохозяйственных роботов вскоре можно будет электрифицировать. «Это должно сопровождаться созданием инфраструктуры на фермах для зарядки роботов, — говорит Роуз. — Я думаю, что мы недалеко от этого».

Еще одна проблема — стоимость. Роботы по-прежнему дороги, но их более широкое внедрение, вероятно, снизит затраты. 

Робот Carbon Robotics стоит примерно столько же, сколько трактор среднего размера

Хотя компания заявляет, что изучает возможности лизинга.

FarmWise продает прополку при помощи роботов, а не самих роботов, по цене около $200 за акр. Такой подход требует меньших первоначальных вложений от фермеров и поможет сдвинуть с мертвой точки бизнес робототехники, считает производитель.

Ну и, конечно, на сегмент роботов повлияла пандемия коронавируса. С возможностью исключения человеческого труда и сокращения цепочек поставки он стал еще более привлекательным. Роботизированные теплицы на гидропонике, которые могут производить зелень рядом с вашим домом, — это уже работающий бизнес.

AgroPortal.ua по материалам The Guardian