Manusia telah menghabiskan 10.000 tahun terakhir untuk menguasai bidang pertanian. Tetapi badai musim panas yang tidak normal dan kekeringan dapat merusak banyak hasil panen yang ditanam dengan baik. Tapi kini tidak lagi, kata ahli fisiologi tanaman Jepang bernama Shigeharu Shimamura, yang telah memindahkan pertanian berskala industrial ke dalam ruangan.

Bekerja di Perfektur Miyagi di Jepang timur, yang parah terkena gempa kuat dan tsunami pada tahun 2011, Shimamura mengubah bekas pabrik semikonduktor Sony Corporation menjadi perkebunan indoor terbesar di dunia yang diterangi oleh banyak lampu LED. Perlengkapan khusus LED ini dikembangkan oleh GE dan memancarkan cahaya pada panjang gelombang optimal untuk pertumbuhan tanaman.

Perkebunan ini mempunyai luas setengah ukuran lapangan sepak bola (25.000 kaki persegi). Perkebunan ini dibuka pada bulan Juli dan sudah memproduksi 10.000 krop selada per hari. "Saya tahu bagaimana menanam sayuran biologis yang baik dan saya ingin mengintegrasikan pengetahuan dengan hardware untuk membuat hal itu terjadi," kata Shimamura.

Lampu LED merupakan bagian yang penting dari 'sihir' peternakan ini. Lampu tersebut memungkinkan Shimamura untuk mengontrol siklus siang-dan-malam dan mempercepat pertumbuhan. "Apa yang perlu kita lakukan bukan lagi hanya menyiapkan siang dan malam," katanya. "Kami ingin mencapai kombinasi terbaik dari fotosintesis pada siang hari dan pernapasan di malam hari dengan mengontrol pencahayaan dan lingkungan."

Shimamura mengatakan bahwa sistem itu memungkinkannya untuk memelihara selada penuh vitamin dan mineral dua setengah kali lebih cepat dari sebuah perkebunan di luar ruangan. Dia juga mampu memotong produk buangan dari 50 persen menjadi hanya 10 persen dari panen, dibandingkan dengan perkebunan konvensional. Hasilnya, produktivitas perkebunan tersebut meningkat hingga 100 kali lipat per kaki persegi, katanya.

Dengan mengontrol suhu, kelembaban dan irigasi, perkebunan ini juga dapat memotong penggunaan air menjadi hanya 1 persen dari jumlah yang dibutuhkan oleh pertanian outdoor.

Shimamura mendapat ide untuk membuat perkebunan dalam ruangannya ketika ia masih dalam masa remaja, ketika ia mengunjungi sebuah "pabrik sayur" di pameran dunia Expo ’85 di Tsukuba, Jepang. Dia melanjutkan studi fisiologi tanaman di Tokyo University of Agriculture, dan pada tahun 2004 memulai sebuah perusahaan pertanian dalam ruangan bernama Mirai, yang dalam bahasa Jepang berarti "masa depan."

Konsep tersebut berangkat pada tahun 2011, ketika GE mendekati Shimamura dengan ide untuk menggunakan lampu LED canggih untuk menerangi pertanian. Lampu-lampu LED ini bertahan lebih lama dan mengkonsumsi daya 40 persen lebih sedikit daripada lampu neon. Perusahaan-perusahaan mulai menguji teknologi ini pada bulan Maret 2012 dan datang dengan desain akhir setahun kemudian.

Para insinyur GE menggunakan teknologi paten ini untuk membuat lampu yang cukup tipis agar muat di dalam tumpukan rak, yang memberikan cahaya seragam dan menahan kelembaban yang tinggi di dalamnya. "Dengan begitu, kita bisa memasukkan lebih banyak rak pertumbuhan dan meningkatkan produktivitasnya secara dramatis," kata Tomoaki Kimura, country manager untuk GE Lighting Jepang.

Tim GE Jepang percaya bahwa perkebunan dalam ruangan seperti yang ada di Prefektur Miyagi ini bisa menjadi kunci untuk memecahkan masalah kekurangan pangan di dunia. Mirai dan GE sudah mengerjakan berbagai "pabrik" ini di Hong Kong dan Timur Jauh di Rusia. Shimamura berkata: "Akhirnya, kita akan memulai industrialisasi pertanian yang sesungguhnya."