A agricultura vertical está a estenderse por Europa e estase a investigar sobre todo tipo de novos tipos de cultivos. Pero aínda quedan retos por superar.
Edificios de oficinas baleiros, onde os cultivos poden crecer apilados uns sobre outros, capa tras capa. Ou nun contedor do teu barrio, a agricultura vertical ofrece moitas posibilidades. Podes cultivar onde queiras. Non necesitas campos para iso. O cultivo é sostible, eficiente e totalmente controlado. Non necesitas pesticidas, non hai emisións de nutrientes e o consumo de auga só está entre 2 e 4 litros por quilo de verduras. Aínda hai un gran problema: o consumo de enerxía. Aínda estamos traballando duro niso.
A agricultura vertical está en aumento en toda Europa. É especialmente axeitado para o cultivo de cultivos en áreas urbanas onde o espazo é escaso. Mesmo pode garantir a seguridade alimentaria nos países menos adaptados á agricultura convencional. Pero aínda que os primeiros cultivos xa están á venda nalgúns países, seguramente pasarán varios anos antes de que os produtos das granxas verticais cheguen masivamente aos estantes dos supermercados.
Cambio de dieta e aumento da demanda
Xunto coa carne de cultivo, a agricultura vertical adoita presentarse como a solución clave para combater as futuras crises alimentarias. Pero por que necesitamos granxas verticais de todos os xeitos? Por que non seguimos facéndoo á antiga moda, como levamos facendo nos últimos 10,000 anos?
A demanda de alimentos aumenta cada ano. Segundo as Nacións Unidas, a poboación mundial crecerá ata os 9.7 millóns de persoas en 2050. Todas estas persoas necesitan alimentos. Pero o cultivo de cultivos de forma tradicional está a ser un problema cada vez maior. Debido ao cambio climático, as condicións de cultivo están cambiando, polo que xa non podes cultivar algúns cultivos onde antes podías. Os fenómenos meteorolóxicos extremos e as fortes tormentas destrúen máis cultivos cada ano. E nalgúns lugares o chan é menos nutritivo do que era.
Ademais de ter que satisfacer a futura demanda de alimentos frescos, os nosos hábitos alimentarios tamén son moi diferentes aos de hai un século. "Xa non comemos de tempada. No inverno comemos ensaladas e froitas que importamos”, di Anders Riemann, CEO de Nordic Harvest, a granxa hidropónica máis grande de Europa.
Os produtores dunha granxa vertical usan roupa protectora para evitar que as bacterias non desexadas entren na granxa. Deste xeito poden evitar o uso de pesticidas.
Colleita de verán do Ártico
As granxas verticais pódense construír en case calquera lugar. O que significa que xa non tes que importar kiwis de Nova Zelanda, senón que podes cultivalos nunha granxa deste tipo da túa propia rexión. Isto aforra unha gran cantidade de CO2 emitido.
Como funciona?
“Para min, o control total é a gran vantaxe da agricultura vertical. Realmente podemos optimizar o proceso e saber exactamente canto queremos crecer e de que calidade", di Leo Marcelis, profesor de Horticultura e Fisioloxía do Produto na Universidade e Investigación de Wageningen.
Desde o abastecemento de auga ata a luz do día, a temperatura e o acceso a minerais e bacterias. A agricultura vertical realízase en condicións extremadamente controladas. Os cultivos cultívanse en interiores, con luces LED en lugar de luz solar. As lámpadas LED son pequenas, duradeiras, rendibles e non emiten calor. Cando o sol se pon ao final do día, estas luces poden brillar o tempo que sexa necesario.
O agricultor pode manipular o ritmo diurno e nocturno da planta para optimizar o rendemento de crecemento. Durante o día, as plantas forman amidón nas follas, que se descompón en azucre e se transporta ao resto da planta pola noite. Algunhas plantas necesitan máis de 12 horas de luz ao día para crecer, outras necesitan menos. A agricultura vertical permite que calquera tipo de planta obteña a cantidade de luz natural que necesita para crecer ao máximo.
Crecemento con diferentes cores de luz
As cores destas luces son especialmente importantes para optimizar o rendemento de crecemento. Os investigadores centráronse principalmente no efecto da luz vermella, azul e verde no crecemento das plantas. A luz vermella é moi eficiente para a fotosíntese, pero as plantas tamén necesitan algo de luz azul, que é especialmente útil para a produción de clorofila. Durante algún tempo, os investigadores buscaron reducir o uso da luz verde, crendo que non contribuía á fotosíntese.
Non obstante, un estudo de 2016 da Universidade Estatal de Utah mostra que a luz verde pode impulsar a fotosíntese para baixar as follas de forma máis eficiente que a luz vermella ou azul. O agricultor pode usar diferentes combinacións de cores para enfatizar diferentes trazos. Coa combinación correcta, o agricultor pode cultivar plantas moito máis nutritivas que a agricultura convencional. Isto pode ser útil xa que a maioría das plantas foron menos nutritivas nas últimas décadas. Pódese usar outra combinación para aumentar a taxa de crecemento para que se poidan producir máis alimentos ao mesmo tempo. Desde o punto de vista económico, iso podería ser desexable, xa que a agricultura vertical segue sendo custosa.
Pero hai máis razóns polas que este método é tan popular. A agricultura vertical non require pesticidas. Os produtores poden cultivar exactamente a cantidade de cultivos que queiran, nun prazo establecido e cunha calidade específica escollida por eles mesmos. As condicións meteorolóxicas ou estacionais xa non afectan á produción. Pódense cultivar máis alimentos nunha superficie máis pequena.
Agricultura sen campos
A agricultura vertical hoxe en día vén principalmente en dúas formas: hidropónica e aeropónica. Segundo Leo Marcelis, ambas técnicas son excelentes alternativas. En hidroponía, as plantas crecen en andeis coas súas raíces en auga chea de nutrientes en lugar de terra. Considérase o máis sinxelo dos dous sistemas principais.
Nordic Harvest ten unha granxa experimental preto de Copenhague onde cultiva diferentes tipos de ensaladas, col rizada e espinacas. A finca está rodeada doutros complexos industriais. É un edificio do tamaño dun campo de fútbol. En 2023, a compañía quere expandirse cunha granxa en Oslo, seguida de granxas en Escandinavia e Finlandia.
Segundo Riemann, a actual capacidade de produción de Nordic Harvest xa se nota: “Producimos unhas 1000 toneladas de verduras ao ano. O mercado danés consta dunhas 20,000 toneladas ao ano. 6,000 toneladas cultívanse de xeito convencional e o resto impórtase”. As verduras son de folla verde. A medida que se expanda a agricultura vertical, suporá unha maior porcentaxe da produción de alimentos. Outras empresas que cultivan cultivos en granxas verticais son Jones Food Company en Gran Bretaña, Hydropousse en Francia e Robbes Lilla Trädgård en Finlandia.
Os cultivos aeropónicos teñen as súas raíces no aire. India Langley, investigadora de sistemas alimentarios e responsable de relacións públicas do provedor de tecnoloxía de cultivo de interior LettUs Grow, explica como funciona. “Tes unha serie de boquillas con orificios moi pequenos cos que atomizas a solución nutritiva. Esa solución aplícase ás raíces dos cultivos libres".
A aeroponía desenvolveuse na década de 1990 cando a NASA buscaba formas de cultivar plantas no espazo. Segundo o Centro Nacional de Tecnoloxía Apropiada dos Estados Unidos, a aeroponía é "de lonxe o sistema de cultivo de plantas máis eficiente para granxas verticais".
Nun sistema aeropónico, as raíces teñen fácil acceso ao osíxeno. A taxa de crecemento da planta é ata o dobre que nun sistema hidropónico, onde a planta absorbería o osíxeno disolto na auga. Aínda non se usa tanto como a hidroponía, debido á súa complexidade. As boquillas utilizadas na produción poden obstruír ou romper facilmente. Pero LetUs Grow atopou unha solución ao problema.
"Retiramos completamente os aspersores. A néboa xérase nunha superficie completamente plana, polo que non hai nada que obstruír ou romper. Cremos que esta solución sinxela permitiranos levar a aeroponía a unha escala moito maior", di Langley.
LettUs Grow produce sistemas de cultivo que caben nun contedor de envío. Estes contedores son móbiles e pódense colocar en calquera lugar que haxa espazo.
Cultivando peixes e plantas xuntos
Aínda que a hidroponía e a aeroponía son dúas técnicas importantes na agricultura vertical, non son as únicas. Tamén se utilizan outras técnicas. En Europa, varias empresas utilizan o método de reprodución acuapónica. Do mesmo xeito que a hidroponía, as plantas acuapónicas cultívanse coas súas raíces na auga. Só esas raíces colgan nun tanque onde tamén nadan os peixes. Estes peixes producen residuos moi nutritivos que as plantas poden volver utilizar.
As plantas absorben os nutrientes e así tamén limpan a auga para os peixes. Segundo Marcelis, a acuaponia só representará unha pequena parte do mercado agrícola vertical no futuro. “O gran é que usas os residuos do peixe como alimento para as plantas. Pero ten coidado e asegúrate de manter o sistema vexetal óptimo”, di sobre a técnica.
Novos tipos de verduras
Tanto Nordic Harvest como LettUs Grow comezaron a experimentar co cultivo de verduras de folla antes de cambiar a herbas e microverdes. Despois segue os tomates e os amorodos. Segundo Langley, varias granxas verticais seguen as mesmas etapas de desenvolvemento. Por boas razóns. Son cultivos delicados e de alto valor que son moi utilizados e poden cubrir os custos de produción. Tamén crecen rapidamente e son de pequeno tamaño, o que significa que se poden cultivar moitas plantas á vez.
A medida que a produción aumenta, faise posible cultivar unha variedade máis ampla de cultivos. Marcelis pensa que dentro duns anos poderemos mercar novas variedades que foron especialmente desenvolvidas para o cultivo vertical. Pero desenvolver novas receitas de cultivos non é unha sinecura. Leva 5-10 anos cultivar un novo tipo de planta que sexa axeitado para este método de cultivo.
Unha planta ideal é pequena, cun sistema raíz curto, crece rapidamente, é fácil de coller e ten un alto rendemento. Ademais das calidades de crecemento, a "receita da planta" tamén debe estar composta con coidado. "O maior reto é facer un seguimento de cada variable que afecta á planta. Necesitas os nutrientes axeitados e tes que asegurarte de que a planta teña acceso continuo aos nutrientes durante o crecemento", di Riemann.
Relativamente caro
Pero aínda que calquera cultivo teoricamente pode cultivarse verticalmente, isto non ocorrerá nun futuro previsible. Os cultivos a granel como o trigo e o millo pódense cultivar moito máis barato usando métodos habituais. “Creo que a agricultura vertical é actualmente especialmente adecuada para produtos frescos. Tecnicamente, podemos cultivar calquera cultivo, incluído o trigo. Pero a agricultura vertical tamén é relativamente cara. Creo que cultivar ese tipo de produtos a granel cun valor relativamente baixo non é realista neste momento. Aínda agora os prezos do trigo están a subir por mor da guerra de Ucraína”, di Marcelis.
Aínda así, en lugares como Singapur e países como os Emiratos Árabes Unidos, onde se importan preto do 90 por cento de todos os alimentos, cultivar produtos a granel de baixo valor deste xeito pode pagar. En Europa, en cambio, cultivar trigo verticalmente pode ser unha opción a longo prazo, pero seguramente non nos próximos cinco anos.
Alto consumo de enerxía
Aínda que o futuro parece brillante para a agricultura vertical, hai un gran problema. Require moita enerxía e, polo tanto, é moi caro. O consumo exacto de enerxía varía dunha granxa a outra, dun sistema a outro e depende da localización, estación e cultivo. Por exemplo, unha empresa de Grecia utiliza 2.87 kWh de enerxía no inverno para producir un quilo de leituga, pero só 1.73 kWh no verán. A finlandesa iFarm calculou que cultivar as súas leitugas durante 90 días custa 62.26 kWh por m2. Para os amorodos, é de 117.10 kWh por m2.
O consumo de enerxía adicional en comparación cos métodos habituais está entre o 14 e o 251 por cento, dependendo de onde estean situados o invernadoiro e a granxa vertical.
Wageningen University & Research e Delft University of Technology realizaron un estudo no que compararon invernadoiros e granxas verticais, denominadas no estudo como fábricas de plantas. Tratábase de invernadoiros e granxas verticais situadas nos Países Baixos, Emiratos Árabes Unidos e Suecia respectivamente. Para este último país, incluíronse na comparación tanto invernadoiros con luz artificial como sen luz.
"A produción dun quilo de leituga de peso seco require unha entrada de 247 kWhe nunha fábrica de plantas, fronte aos 70, 111, 182 e 211 kWhe dos invernadoiros dos Países Baixos, Emiratos Árabes Unidos e Suecia, respectivamente (con e sen artificial adicionais). iluminación)," di os científicos do estudo.
En climas duros, a diferenza no consumo de enerxía entre os dous métodos de cultivo diminúe. As granxas verticais poden ser a opción máis eficiente enerxética nalgúns climas extremos. Pero mesmo no norte ártico de Suecia e nas condicións desérticas dos Emiratos Árabes Unidos, os invernadoiros aínda poden ser a forma máis rendible de crecer.
Optimizar
As explotacións verticais poden superar en certa medida o problema do elevado consumo eléctrico optimizando a produción. Ao axustar de forma óptima a iluminación LED e a cor, podes influír tanto no tempo de crecemento como na calidade da colleita. Os custos de produción agrícola tamén se poden reducir a medida que a explotación se fai máis automatizada. Os robots que traballan as 24 horas do día, os 7 días do día, para aplicar nutrientes no momento adecuado, controlar o rendemento do crecemento e a colleita cando a planta está madura pode ser un investimento inicial caro.
Pero co paso do tempo, os robots compensan os custos a través do seu traballo continuo. A pesar da alta demanda de enerxía e da limitada gama de cultivos que son o suficientemente baratos como para cultivar, a agricultura vertical está gañando popularidade. Aínda que pasará un tempo antes de conseguir tamén os seus amorodos do recipiente de cultivo da súa zona.
Unha fonte: https://innovationorigins.com