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De cómo los cultivos verticales van camino de convertirse en el futuro de la agricultura

La agricultura tradicional implica el uso de una gran cantidad de tierra y recursos para cultivar; y, posteriormente, incluso más recursos para cosechar y transportar los productos, a veces miles de kilómetros, hasta donde los consumidores pueden acceder a ellos.

A medida que la población de la Tierra llegue a 9 mil millones en los próximos 40-50 años, si seguimos cultivando como lo hacemos ahora, simplemente nos vamos a quedar sin tierra para alimentarnos. Debido al desarrollo industrial y la urbanización, estamos perdiendo tierras cultivables todos los días. Y si se mantienen las prácticas agrícolas actuales, se deberá cultivar una masa de tierra adicional tan grande como Brasil para alimentar a todos los habitantes del planeta.

El aumento de la demanda de alimentos debido al crecimiento de la población junto con la disminución de las tierras cultivables plantea uno de los mayores desafíos al que nos enfrentamos. Muchos creen que la agricultura vertical puede ser la respuesta a este desafío: tenemos que comenzar a llevar la producción de alimentos y la agricultura a la era de los rascacielos. El futuro de las granjas es vertical y en interiores, porque de esa manera los alimentos pueden crecer en cualquier parte del mundo.

De esta forma se eliminan muchos kilómetros de transporte, lo que es útil para reducir millones de toneladas de emisiones de CO2 anuales y los precios para los consumidores. Las frutas y verduras importadas son más caras, por lo que los más empobrecidos de la sociedad se encuentran en una extrema desventaja nutricional. Las granjas verticales podrían también resolver este problema.

Incluso la agricultura vertical en interiores puede reducir significativamente los riesgos laborales asociados con la agricultura tradicional, ya que los agricultores no están expuestos a peligros relacionados con equipos agrícolas pesados, productos químicos venenosos, etc. Y como no molesta a los animales ni al ecosistema al producirse en interiores, también es bueno para la biodiversidad.

Además, los fallos en la cadena de suministro resultantes de la COVID-19 y las interrupciones naturales, como la reciente tormenta Filomena de este año, demuestran la necesidad de un suministro predecible y duradero de productos que solo puede provenir de la agricultura vertical, un concepto mucho más eficiente que no está limitado por la estación o la ubicación, por lo que el ciclo de crecimiento de cosecha se reduce y los cultivos se pueden producir durante todo el año.

Pero…¿qué es exactamente la agricultura vertical?

La agricultura vertical es la práctica de producir alimentos en superficies verticalmente. En lugar de cultivar verduras y otros alimentos en un solo nivel, como en un campo o un invernadero, este método produce alimentos en capas apiladas verticalmente, comúnmente integradas en otras estructuras como naves industriales, contenedores de transporte o incluso sobre tanques de agua

Usando la tecnología de agricultura de ambiente controlado, esta idea utiliza técnicas de cultivo de interior, donde el control artificial de la temperatura, la luz, la humedad o la ventilación hace posible la producción de alimentos en espacios cerrados sin necesidad de luz natural, pues su objetivo es maximizar la producción de cultivos en un espacio limitado, es decir, producir más alimentos por metro cuadrado.

Para lograr este objetivo, en primer lugar los cultivos se cultivan en capas apiladas en una estructura vertical, de torre, estanterías o incluso sistemas rotatorios. En segundo lugar, se utiliza una combinación de luces LED, que no producen tanto calor para mantener estas capas de cultivo lo más juntas posibles y así optimizar el espacio. Incluso se utilizan tecnologías como las camas giratorias en vertical para mejorar la eficiencia de la iluminación.

En tercer lugar, en lugar de sobre el terreno, se utilizan medios de cultivo aeropónicos, acuapónicos o hidropónicos. Los sustratos de coco, de fibra de vidrio y sustratos similares que no son propios del cultivo en suelo son muy comunes en la agricultura vertical. Finalmente, el método de agricultura vertical utiliza varias características de sostenibilidad para compensar el coste energético de la agricultura. De hecho, la agricultura vertical utiliza un 95% menos de agua y un 99% menos de tierra que la agricultura convencional.

A continuación, mostramos algunos casos que están aflorando para imaginar las posibilidades de la agricultura vertical.

Mega granja vertical impulsada por energía eólica que ya cosecha sus primeras verduras

La primera fase de construcción de uno de los proyectos agrícolas verticales más grandes de Europa ya está completa y, según los informes, la primera cosecha de ensaladas y hierbas orgánicas está lista para su entrega a las empresas locales. YesHealth Group y Nordic Harvest A / S comenzaron a construir la granja vertical en abril del año pasado, en el mercado mayorista más grande del norte de Europa, en Grønttorvet cerca de Copenhague en Dinamarca. Se espera que la fase inicial dé como resultado la producción de unas 200 toneladas de productos al año, pero la instalación se ampliará a 14 pisos y 7.000 metros cuadrados durante 2021, y la producción aumentará a 1.000 toneladas por año.

Las ensaladas y verduras como las espinacas tiernas, la menta, la albahaca o el cilantro se plantan en varios pisos dentro del edificio, protegidas de las condiciones climáticas externas, con sus raíces en el agua y las necesidades de iluminación y calefacción cubiertas por más de 20.000 LEDs alimentados por energía eólica certificada.

Todas las semillas orgánicas brotan en gel hasta que las raíces se afianzan, con nutrientes provenientes de un biofertilizante que se obtiene de las raíces fermentadas de cultivos previamente cosechados con minerales naturales añadidos. El agua gastada se filtra y se reutiliza, lo que ayuda a que la instalación use mucha menos agua que la agricultura tradicional. Y el entorno controlado también significa que el proceso de producción no implica el uso de pesticidas, ya que no hay plagas.

Cada cultivo tarda entre 2 y 3 semanas desde la semilla hasta que está completamente desarrollado, lo que significa que se espera que la cosecha se realice 15 veces al año. Nordic Harvest dice que la primera cosecha se ha reservado para uso en cocinas de restaurantes, pero espera que los cultivos disponibles comercialmente aparezcan en los supermercados en los próximos meses.

Mientras tanto, YesHealth utilizará los datos recopilados por su software inteligente para optimizar los diseños de futuras instalaciones agrícolas verticales en Europa, Asia, Oriente Medio y África del Norte.

La agricultura vertical transforma la cadena de suministro de la granja a la mesa

La gran granja vertical cerca de Copenhague utiliza el sistema de cultivo conocido como hidroponía, donde las plantas se alimentan sin sustrato mediante una solución de agua y nutrientes donde están inmersas sus raíces. Pero las verduras que se cultivan en los contenedores de Vertical Field se arraigan en sustrato real.

La configuración mediante contenedores de Vertical Field conserva muchas de las ventajas de las granjas verticales hidropónicas, pero en lugar de que las plantas crezcan en un medio líquido lleno de nutrientes, tratan sus cultivos como un suelo real, complementado con una mezcla patentada de minerales y nutrientes.

La empresa dice que optó por esta producción geopónica «porque descubrimos que las verduras tienen un sabor, color y calidad mucho más ricos». Y lo más importante, la producción de granjas verticales de interior basadas en sustrato geopónico se realiza en el mismo lugar donde se consumen los alimentos, lo que dan un nuevo significado al término ‘de la granja a la mesa’ porque uno puede prácticamente recoger sus propias verduras y hierbas en supermercados, restaurantes u otros sitios de venta minorista.

Los contenedores reciclados y reutilizados que se utilizan para albergar las granjas se pueden instalar al alcance de los consumidores, como en el estacionamiento de un restaurante o en el exterior de una tienda de comestibles. El contenedor se mantiene libre de errores porque está sellado, automatizado y limita la entrada humana a personas y trabajos esenciales.

A diferencia de algunas soluciones agrícolas de alta tecnología, el personal no necesitará capacitación especial para trabajar con la granja vertical, ya que el proceso de cultivo automatizado monitoriza, riega y fertiliza los cultivos a medida que crecen gracias a una serie de sensores que continuamente alimentan datos sobre temperatura, humedad o iluminación a un software de gestión. Cada unidad agrícola vertical tiene su propia tecnología de comunicaciones Wi-Fi instalada para permitir a los operadores acceder al sistema a través de una aplicación móvil.

La compañía afirma, a modo de ejemplo, que una granja piloto de un solo contenedor ofrece un espacio de cultivo de 37 metros cuadrados y produce alrededor 90 kg. de productos al mes, cosechados diariamente. La iluminación permanece encendida durante 16 horas al día alimentándose de la red en sus respectivas ubicaciones, aunque la compañía dice que está buscando formas de hacer uso de los paneles solares.

El mes pasado, tras una prueba piloto exitosa, la mayor cadena de supermercados de Israel, Rami Levy, firmó un acuerdo con la empresa para trasladar granjas verticales a decenas de tiendas en el transcurso de los próximos cinco años. En el video a continuación tienes más detalles.

Granja vertical de 1 hectárea administrada por IA y robots supera en producción a una granja convencional de 300 hectáreas

En los últimos años, los agricultores de granjas convencionales han estado utilizando nuevas herramientas para mejorar o facilitar los procesos productivos. Están utilizando drones y robots para mejorar el mantenimiento de los cultivos, mientras que la inteligencia artificial también está en aumento, con más de 1.600 nuevas empresas e inversiones totales que alcanzan decenas de miles de millones de euros. Plenty es una de esas startups. Sin embargo, los cultivos en superficie todavía usan mucha agua y tierra, mientras que una granja vertical Plenty puede producir la misma cantidad de frutas y verduras que una granja de 300 hectáreas, ¡pero en solo 1 hectárea!

La granja interior climatizada de Plenty tiene hileras de plantas que crecen verticalmente, colgadas del techo. Hay luces LED que imitan al sol brillando sobre ellas, robots que plantan las semillas y mueven las hileras, e inteligencia artificial (IA) que administra todas las variables de agua, temperatura y luz; y aprende y optimiza continuamente cómo cultivar mejores cosechas más grandes, más rápidas y mejores. Estas características futuristas garantizan que cada planta crezca perfectamente durante todo el año. Las condiciones son tan buenas que la granja produce 200 veces más alimentos por hectárea que un cultivo de superficial al aire libre, con el 95% menos de agua y el 99% menos de tierra.

Las granjas de Plenty producen cultivos no transgénicos y no utilizan herbicidas ni pesticidas. Reciclan toda el agua utilizada, incluso capturando el agua evaporada en el aire. La granja insignia que han montado en San Francisco también utiliza energía 100% renovable. Además, todos los envases son 100% reciclables, están hechos de plástico reciclado y están especialmente diseñados para mantener los alimentos frescos por más tiempo para reducir el desperdicio de alimentos.

Plenty ya ha recibido 400 millones de dólares en capital de inversión de SoftBank, el ex presidente de Google Eric Schmidt y Jeff Bezos de Amazon. También se llegó a un acuerdo con las tiendas Albertsons en California para suministrar productos frescos a 430 tiendas.

La acuaponía presenta una nueva forma de producir pescado y verduras sostenibles

Una de las innovaciones más recientes en la producción de alimentos es un sistema de circuito cerrado llamado acuaponía, donde el pescado y las verduras se cultivan juntos utilizando agua recirculada. La acuaponía no usa tierra y, en cambio, las plantas se asientan cómodamente en balsas de espuma flotantes con raíces colgando en tanques llenos de agua. El excremento de los peces actúa como un fertilizante natural y, a su vez, las verduras purifican el agua en este sistema de beneficio mutuo. El tercer jugador son una serie de bacterias beneficiosas extremadamente importantes que descomponen los desechos de los peces en una forma de nitrógeno que las plantas pueden usar para crecer. Sin estas bacterias, los desechos no se reciclarían adecuadamente.

Con cada vez más bocas para alimentar se requieren métodos de producción de alimentos que sean tanto ecológicos como conscientes de los recursos. Las poblaciones de peces silvestres del mundo están disminuyendo y la producción de peces de cultivo se ha duplicado en los últimos 15 años. Al trasladar estas granjas a la tierra, las operaciones de acuaponía a escala comercial podrían revolucionar la producción de alimentos, utilizando menos espacio, agua y energía que nunca.

El uso de insectos como alimento y la dependencia de la energía renovable son buenas formas de hacer que estos sistemas sean más ecológicos. La empresa de acuaponía con sede en Roma, The Circle, ha operado con energía solar desde 2018, y sus carpas koi se alimentan con alimentos a base de microalgas. Desde su creación The Circle ha creado asociaciones con un centenar de restaurantes en Roma y en toda Italia, proporcionando cultivos frescos y hierbas a nombres célebres como Il Pagliaccio (dos estrellas Michelin), Restaurante Marco Martini (una estrella Michelin), Roscioli, Zia y Marzapane.

Los sistemas de acuaponía se pueden instalar en cualquier lugar, lo que permite a empresas como Superior Fresh, una empresa de acuaponía con sede en Wisconsin que también es la más grande del mundo, cultivar salmón y lechuga en un estado sin salida al mar en pleno invierno. El año pasado, la granja cultivó 90.000 kilos de salmón y 1,5 millones de kilos de verduras para ensalada, utilizando 2 hectáreas de tierra para lo que tradicionalmente requerirían más de 100.

La acuaponía no es un concepto completamente nuevo. Se ha utilizado para cultivar arroz en Asia durante siglos. Empresas como The Circle y Superior Fresh están expandiendo sus operaciones y superando las expectativas de producción, demostrando que estos sistemas no solo son sostenibles, sino que también pueden ser rentables. Con la creciente demanda de alimentos frescos y locales y una producción menos impactante en el medioambiente, la acuaponía puede ser el próximo gran avance en el movimiento de alimentos sostenibles.

Como se puede observar, las tecnologías agrícolas verticales son todavía relativamente nuevas. Las empresas aún tienen que producir cultivos a gran escala con éxito y hacer que sea económicamente viable para satisfacer la creciente demanda de alimentos. El desempeño de estos emprendedores y de muchos más determinará la importancia del papel que jugará la agricultura vertical en el futuro para enfrentarnos al desafío de la creciente demanda de alimentos.

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