人口急速增加和都市化的發展趨勢，預計將催促和推動垂直農場產業的發展和成長。垂直農場被認為可以解決食物生產的一些問題，但它是否可以成為食物生產的永續解決方案，專家們認為事實上仍存在挑戰。

根據food navigator和the guardian報導，根據聯合國的調查，全球人口將從目前的73億人成長到2030年的85億人，以及2050年的97億人。fao估計，為滿足和喂養2050年的人口，屆時食物生產將比2007年的水平增加70%，到2050年全球谷類生產必須從21億噸增加到30億噸，肉類更需雙倍增加到4.7億噸。

調整和增加更多的土地做為農業生產在一些國家并不一定可能，英國已經使用72%的土地最為農業生產，但仍需進口食物。英國也嘗試利用其它方式進行農耕，例如利用二次大戰遺留下來的防空隧道進行類似溫室種植，發起人richard ballard也計劃在2019年擴大種植范圍。

另一方面，水資源利用也是食物生產的一障礙，oecd統計約有7成的水資源使用是用于農場。氣候變遷也惡化生產問題。都市化也讓食物生產系統必須以鄉間較少勞動力、有限土地和水資源去喂養都市暴增的人口。這些議題都推動著垂直農場的發展。

垂直農場的土地低度使用特性將帶來機會，讓農業生產走進都市，也可以更靠近都市消費者，從農場到消費民眾的距離減少，縮短整個供應鏈，都市消費者將更感興趣于食物來源以及更容易接近新鮮營養生產。過去都市民眾不容易接近健康的新鮮食物，垂直農場可直接建立在廚房或自家后院，這將是垂直農場發展傳達出的最重要訊息。

另外，垂直農場模式的采用將對傳統農業供應鏈產生廣泛影響，傳統農藥物的使用例如合成肥料、殺蟲劑和除草劑將明顯地減少。另一方面，對暖通風系統（hvac systems）和控制系統的需求將增加，以對于氣候河水管理保持最佳的狀態，特殊的led燈光用于模擬陽光，以及以其它配備來設定室內或室外的架構。

對于垂直農場的研發也包括上述的「智能技術」，用于監控環境狀態和最佳化水和礦物質使用。物聯網（iot）技術也將扮演重要角色，可用于記錄植物生長數據，農作物的收獲將是可追蹤的，并且是在其它地方透過計算機或手機監控。

垂直農場以較少土地和水資源可以生產更多食物，并且遠離有害的化學肥料和農藥。但是在室內堆迭起的架子需要耗費比傳統農業更多的能源，即使室內有窗戶，但基于其它限制原因，通常也需要人造光線。氣候控制系統可提供最佳生長環境，但也相當耗能。

根據英國農業部數據統計，在溫室內種植生菜，估計每平方公尺的種植區域每年需要約250 kwh（千瓦時）的能源。根據德國dlr研究中心的相關協同研究，在相同大小種植區域的垂直農場，每年則需要的3, kwh的驚人能源消耗。因之，如何改善可接受的能源使用，將是垂直農場未來技術發展的重要議題。

另外垂直農場也有投資資金問題，一旦創投業者抽手，商業業務就停止。例如位于英國devon的paignton zoo在2009年創立，是最早期的垂直農場新創公司之一，使用verticrop系統種植綠葉蔬菜，5年后由于后繼資金不足，該系統也走入歷史。后續公司為valcent，之后成為alterrus公司，開始在加拿大創立屋頂溫室的種植方式，最后也以破產收場。

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