La agricultura vertical se está extendiendo por toda Europa y se están realizando investigaciones sobre todo tipo de nuevos tipos de cultivos. Pero aún quedan desafíos por superar.
Edificios de oficinas vacíos, donde los cultivos pueden crecer apilados uno encima del otro, capa tras capa. O en un contenedor de tu barrio, la agricultura vertical ofrece muchas posibilidades. Puedes cultivar donde quieras. No necesitas campos para ello. El cultivo es sostenible, eficiente y totalmente controlado. No necesitas pesticidas, no hay emisiones de nutrientes y el consumo de agua es solo entre 2 y 4 litros por kilo de vegetales. Todavía hay un gran problema: el consumo de energía. Todavía estamos trabajando duro en eso.
La agricultura vertical está en auge en toda Europa. Es particularmente adecuado para cultivos en áreas urbanas donde el espacio es escaso. Incluso puede garantizar la seguridad alimentaria en países menos adaptados a la agricultura convencional. Pero aunque las primeras cosechas ya están a la venta en algunos países, seguramente pasarán varios años antes de que los productos de las granjas verticales lleguen masivamente a los estantes de los supermercados.
Cambio de dieta y aumento de la demanda
Junto con la carne cultivada, la agricultura vertical se presenta a menudo como la solución clave para combatir futuras crisis alimentarias. Pero, ¿por qué necesitamos granjas verticales de todos modos? ¿Por qué no seguimos haciéndolo a la antigua, como lo hemos estado haciendo durante los últimos 10,000 años?
La demanda de alimentos aumenta cada año. Según las Naciones Unidas, la población mundial crecerá hasta los 9.7 millones de personas en 2050. Todas estas personas necesitan alimentos. Pero cultivar de forma tradicional se está convirtiendo en un problema cada vez mayor. Debido al cambio climático, las condiciones de crecimiento están cambiando, por lo que ya no puedes cultivar algunos cultivos donde solías hacerlo. Los eventos climáticos extremos y las tormentas severas destruyen más cultivos cada año. Y en algunos lugares el suelo es menos nutritivo de lo que solía ser.
Además de tener que satisfacer la futura demanda de alimentos frescos, nuestros hábitos alimentarios también son muy diferentes a los de hace un siglo. “Ya no comemos por temporadas. En invierno comemos ensaladas y bayas que importamos”, dice Anders Riemann, CEO de Nordic Harvest, la granja hidropónica más grande de Europa.
Los productores en una granja vertical usan ropa protectora para evitar que bacterias no deseadas entren en la granja. De esta manera pueden evitar el uso de pesticidas.
Cosecha de verano del Ártico
Las granjas verticales se pueden construir en casi cualquier lugar. Lo que significa que ya no tienes que importar kiwis de Nueva Zelanda, sino que puedes cultivarlos en una granja de este tipo en tu propia región. Esto ahorra una gran cantidad de CO2 emitido.
¿Cómo funciona?
“Para mí, el control total es la gran ventaja de la agricultura vertical. Realmente podemos optimizar el proceso y saber exactamente cuánto queremos crecer y de qué calidad”, dice Leo Marcelis, profesor de Horticultura y Fisiología del Producto en Wageningen University & Research.
Desde el suministro de agua hasta la luz del día, la temperatura y el acceso a minerales y bacterias. La agricultura vertical se lleva a cabo en condiciones extremadamente controladas. Los cultivos se cultivan en interiores, con luces LED en lugar de luz solar. Las bombillas LED son pequeñas, duraderas, rentables y no emiten calor. A medida que el sol se pone al final del día, estas luces pueden brillar durante el tiempo que sea necesario.
El agricultor puede manipular el ritmo diurno y nocturno de la planta para optimizar el rendimiento del crecimiento. Durante el día, las plantas forman almidón en las hojas, que se descompone en azúcar y se transporta al resto de la planta por la noche. Algunas plantas necesitan más de 12 horas de luz al día para crecer, otras necesitan menos. La agricultura vertical permite que cualquier tipo de planta obtenga la cantidad de luz natural que necesita para crecer de la mejor manera.
Crecimiento con diferentes colores de luz.
Los colores de estas luces son particularmente importantes para optimizar el rendimiento del crecimiento. Los investigadores se han centrado principalmente en el efecto de la luz roja, azul y verde en el crecimiento de las plantas. La luz roja es muy eficiente para la fotosíntesis, pero las plantas también necesitan algo de luz azul, que es especialmente útil para la producción de clorofila. Durante algún tiempo, los investigadores buscaron reducir el uso de luz verde, creyendo que no contribuía a la fotosíntesis.
Sin embargo, un estudio de 2016 de la Universidad Estatal de Utah muestra que la luz verde puede impulsar la fotosíntesis a las hojas inferiores de manera más eficiente que la luz roja o azul. El agricultor puede usar diferentes combinaciones de colores para enfatizar diferentes rasgos. Con la combinación adecuada, el agricultor puede cultivar plantas mucho más nutritivas que la agricultura convencional. Esto puede ser útil ya que la mayoría de las plantas se han vuelto menos nutritivas en las últimas décadas. Se puede usar otra combinación para aumentar la tasa de crecimiento de modo que se pueda producir más alimento al mismo tiempo. Desde un punto de vista económico, eso podría ser deseable, ya que la agricultura vertical sigue siendo costosa.
Pero hay más razones por las que este método es tan popular. La agricultura vertical no requiere pesticidas. Los productores pueden cultivar exactamente la cantidad de cultivos que desean, dentro de un marco de tiempo establecido y de una calidad específica elegida por ellos mismos. Las condiciones climáticas o estacionales ya no afectan la producción. Se pueden cultivar más alimentos en un área de superficie más pequeña.
Agricultura sin campos
La agricultura vertical hoy en día se presenta principalmente en dos formas: hidropónica y aeropónica. Según Leo Marcelis, ambas técnicas son excelentes alternativas. En hidroponía, las plantas crecen en estantes con sus raíces en agua llena de nutrientes en lugar de tierra. Se considera el más fácil de los dos sistemas principales.
Nordic Harvest tiene una granja experimental cerca de Copenhague donde cultiva diferentes tipos de ensaladas, col rizada y espinacas. La finca está rodeada de otros complejos industriales. Es un edificio del tamaño de un campo de fútbol. En 2023, la empresa quiere expandirse con una granja en Oslo, seguida de granjas en Escandinavia y Finlandia.
Según Riemann, la capacidad de producción actual de Nordic Harvest ya es notable: “Producimos unas 1000 toneladas de hortalizas al año. El mercado danés consta de unas 20,000 toneladas al año. 6,000 toneladas se cultivan de forma convencional y el resto se importa”. Las verduras son de hojas verdes. A medida que se expanda la agricultura vertical, constituirá un porcentaje mayor de la producción de alimentos. Otras empresas que cultivan cultivos en granjas verticales son Jones Food Company en Gran Bretaña, Hydropousse en Francia y Robbes Lilla Trädgård en Finlandia.
Los cultivos aeropónicos tienen sus raíces en el aire. India Langley, investigadora de sistemas alimentarios y directora de relaciones públicas del proveedor de tecnología de agricultura de interior LettUs Grow, explica cómo funciona. “Tienes una serie de boquillas con orificios muy pequeños con los que atomizas la solución nutritiva. Esa solución se aplica a las raíces de los cultivos colgantes”.
La aeroponía se desarrolló en la década de 1990 cuando la NASA buscaba formas de cultivar plantas en el espacio. Según el Centro Nacional de Tecnología Apropiada de EE. UU., la aeroponía es "con mucho el sistema de cultivo de plantas más eficiente para granjas verticales".
En un sistema aeropónico, las raíces tienen fácil acceso al oxígeno. La tasa de crecimiento de la planta es hasta el doble de la de un sistema hidropónico, donde la planta absorbería el oxígeno disuelto en el agua. Todavía no se usa tanto como la hidroponía, debido a su complejidad. Las boquillas utilizadas en la producción pueden obstruirse o romperse fácilmente. Pero LettUs Grow ha encontrado una solución al problema.
“Hemos eliminado por completo los aspersores. La niebla se genera sobre una superficie completamente plana, por lo que no hay nada que obstruya o rompa. Creemos que esta sencilla solución nos permitirá llevar la aeroponía a una escala mucho mayor”, dice Langley.
LettUs Grow produce sistemas de cultivo que caben en un contenedor de envío. Estos contenedores son móviles y se pueden colocar en cualquier lugar donde haya espacio.
Cultivando peces y plantas juntos
Aunque la hidroponía y la aeroponía son dos técnicas importantes en la agricultura vertical, no son las únicas. También se utilizan otras técnicas. En Europa, varias empresas utilizan el método de cultivo acuapónico. Similar a la hidroponía, las plantas acuapónicas se cultivan con sus raíces en el agua. Solo esas raíces cuelgan en un tanque donde también nadan los peces. Estos peces producen productos de desecho muy nutritivos que las plantas pueden utilizar de nuevo.
Las plantas absorben los nutrientes y así también limpian el agua para los peces. Según Marcelis, la acuaponia solo constituirá una pequeña parte del mercado de la agricultura vertical en el futuro. “Lo bueno es que usas los desechos de los peces como alimento para las plantas. Pero tenga cuidado y asegúrese de mantener el sistema de la planta óptimo”, dice sobre la técnica.
Nuevos tipos de verduras.
Tanto Nordic Harvest como LettUs Grow comenzaron a experimentar con el cultivo de vegetales de hojas verdes antes de cambiar a hierbas y microvegetales. Luego siguen los tomates y las fresas. Según Langley, varias granjas verticales siguen las mismas etapas de desarrollo. por buenas razones Son cultivos delicados, de alto valor, muy utilizados y que pueden cubrir los costos de producción. También crecen rápidamente y son de tamaño pequeño, lo que significa que se pueden cultivar muchas plantas a la vez.
A medida que aumenta la producción, es posible cultivar una variedad más amplia de cultivos. Marcelis cree que dentro de unos años podremos comprar nuevas variedades especialmente desarrolladas para el cultivo vertical. Pero desarrollar recetas para nuevos cultivos no es una sinecura. Se necesitan de 5 a 10 años para cultivar un nuevo tipo de planta que sea adecuada para este método de cultivo.
Una planta ideal es pequeña con un sistema radicular corto, crece rápidamente, es fácil de cosechar y tiene un alto rendimiento. Además de las cualidades de crecimiento, la 'receta de la planta' también debe estar cuidadosamente compuesta. “El mayor desafío es hacer un seguimiento de todas las variables que afectan a la planta. Necesita los nutrientes correctos y debe asegurarse de que la planta tenga acceso continuo a los nutrientes durante el crecimiento”, dice Riemann.
Relativamente caro
Pero aunque teóricamente cualquier cultivo puede crecer verticalmente, esto no sucederá en el futuro previsible. Los cultivos a granel, como el trigo y el maíz, se pueden cultivar de manera mucho más económica utilizando métodos regulares. “Creo que la agricultura vertical actualmente es particularmente adecuada para productos frescos. Técnicamente, podemos cultivar cualquier cultivo, incluido el trigo. Pero la agricultura vertical también es relativamente costosa. Creo que cultivar ese tipo de producto a granel con un valor relativamente bajo no es realista en este momento. Incluso ahora, los precios del trigo están subiendo debido a la guerra en Ucrania”, dice Marcelis.
Aún así, en lugares como Singapur y países como los Emiratos Árabes Unidos, donde se importa alrededor del 90 por ciento de todos los alimentos, el cultivo de productos a granel de bajo valor de esta manera puede dar sus frutos. En Europa, por otro lado, el cultivo vertical de trigo puede ser una opción a largo plazo, pero ciertamente no en los próximos cinco años.
Alto consumo de energía
Aunque el futuro parece prometedor para la agricultura vertical, existe un gran problema. Requiere mucha energía y por lo tanto es muy caro. El consumo de energía exacto varía de una granja a otra, de un sistema a otro y depende de la ubicación, la temporada y el cultivo. Por ejemplo, una empresa en Grecia utiliza 2.87 kWh de energía en invierno para producir un kilo de lechuga, pero solo 1.73 kWh en verano. La iFarm finlandesa calculó que cultivar su lechuga durante 90 días cuesta 62.26 kWh por m2. Para las fresas, eso es 117.10 kWh por m2.
El consumo de energía adicional en comparación con los métodos regulares es de entre 14 y 251 por ciento, dependiendo de dónde se ubiquen el invernadero y la granja vertical.
La Universidad e Investigación de Wageningen y la Universidad Tecnológica de Delft realizaron un estudio en el que compararon los invernaderos y las granjas verticales, a las que se hace referencia en el estudio como fábricas de plantas. Se trataba de invernaderos y granjas verticales ubicados en los Países Bajos, los Emiratos Árabes Unidos y Suecia, respectivamente. Para este último país, se incluyeron en la comparación los invernaderos con y sin luz artificial.
“La producción de un kilogramo de lechuga en peso seco requiere una entrada de 247 kWhe en una fábrica de plantas, en comparación con 70, 111, 182 y 211 kWhe en invernaderos en los Países Bajos, los Emiratos Árabes Unidos y Suecia respectivamente (con y sin artificial adicional). iluminación)”, dicen los científicos en el estudio.
En climas severos, la diferencia en el consumo de energía entre los dos métodos de cultivo disminuye. Las granjas verticales pueden ser la opción más eficiente energéticamente en algunos climas extremos. Pero incluso en el norte ártico de Suecia y en las condiciones desérticas de los Emiratos Árabes Unidos, los invernaderos pueden seguir siendo la forma más rentable de cultivar.
Optimización
Las granjas verticales pueden superar el problema del alto consumo de electricidad hasta cierto punto mediante la optimización de la producción. Al ajustar de manera óptima la iluminación LED y el color, puede influir tanto en el tiempo de crecimiento como en la calidad del cultivo. Los costos de producción de la granja también se pueden reducir a medida que la granja se vuelve más automatizada. Los robots que funcionan las 24 horas del día, los 7 días de la semana para aplicar nutrientes en el momento adecuado, monitorear el rendimiento del crecimiento y cosechar cuando la planta está madura pueden ser una inversión inicial costosa.
Pero con el tiempo, los robots compensan los costos a través de su trabajo continuo. A pesar de la alta demanda de energía y la gama limitada actual de cultivos que son lo suficientemente baratos para crecer, la agricultura vertical está ganando popularidad. Aunque pasará un tiempo antes de que también obtengas tus fresas del contenedor de cultivo en tu área.
Una fuente: https://innovationorigins.com