L'agricultura vertical s'està estenent per Europa i s'està investigant tot tipus de nous tipus de cultius. Però encara queden reptes per superar.
Edificis d'oficines buits, on els cultius poden créixer apilats uns sobre els altres, capa rere capa. O en un contenidor del teu barri, l'agricultura vertical ofereix moltes possibilitats. Pots fer cultius on vulguis. No necessiteu camps per a això. El cultiu és sostenible, eficient i totalment controlat. No cal cap pesticida, no hi ha emissions de nutrients i el consum d'aigua només és d'entre 2 i 4 litres per quilo de verdures. Encara hi ha un gran problema: el consum d'energia. Encara estem treballant dur en això.
L'agricultura vertical està en augment a tot Europa. És especialment adequat per al cultiu en zones urbanes on l'espai és limitat. Fins i tot pot garantir la seguretat alimentària en països menys adaptats a l'agricultura convencional. Però tot i que els primers cultius ja estan a la venda en alguns països, segurament passaran uns quants anys abans que els productes de granges verticals arribin massivament a les prestatgeries dels supermercats.
Canvi de dieta i augment de la demanda
Juntament amb la carn cultivada, sovint es presenta l'agricultura vertical com la solució clau per combatre les futures crisis alimentàries. Però, de totes maneres, per què necessitem granges verticals? Per què no seguim fent-ho a la manera antiga, com hem estat fent durant els últims 10,000 anys?
La demanda d'aliments augmenta cada any. Segons les Nacions Unides, la població mundial augmentarà fins als 9.7 milions de persones l'any 2050. Totes aquestes persones necessiten menjar. Però fer cultius de manera tradicional s'està convertint en un problema creixent. A causa del canvi climàtic, les condicions de cultiu estan canviant, de manera que ja no pots conrear alguns cultius on abans podies. Els esdeveniments meteorològics extrems i les tempestes severes destrueixen més collites cada any. I en alguns llocs el sòl és menys nutritiu que abans.
A més d'haver de cobrir la demanda futura d'aliments frescos, els nostres hàbits alimentaris també són molt diferents als de fa un segle. “Ja no mengem de temporada. A l'hivern mengem amanides i baies que importem", diu el CEO Anders Riemann de Nordic Harvest, la granja hidropònica més gran d'Europa.
Els productors d'una granja vertical porten roba protectora per evitar que els bacteris no desitjats entrin a la granja. D'aquesta manera poden evitar l'ús de pesticides.
Collita d'estiu de l'Àrtic
Les granges verticals es poden construir gairebé a qualsevol lloc. Això vol dir que ja no cal importar kiwis de Nova Zelanda, sinó que els podeu cultivar en una granja d'aquest tipus a la vostra pròpia regió. Això estalvia una gran quantitat de CO2 emesa.
Com funciona?
“Per a mi, el control total és el gran avantatge de l'agricultura vertical. Realment podem optimitzar el procés i saber exactament quant volem créixer i de quina qualitat", diu Leo Marcelis, professor d'horticultura i fisiologia del producte a la Wageningen University & Research.
Des del subministrament d'aigua fins a la llum del dia, la temperatura i l'accés a minerals i bacteris. El cultiu vertical es realitza en condicions extremadament controlades. Els cultius es cultiven a l'interior, amb llums LED en lloc de llum solar. Les bombetes LED són petites, duradores, rendibles i no emeten calor. Quan el sol es pon al final del dia, aquestes llums poden brillar el temps que calgui.
L'agricultor pot manipular el ritme diürn i nocturn de la planta per optimitzar el rendiment de creixement. Durant el dia, les plantes formen midó a les fulles, que es descompon en sucre i es transporta a la resta de la planta durant la nit. Algunes plantes necessiten més de 12 hores de llum al dia per créixer, altres necessiten menys. El cultiu vertical permet a qualsevol tipus de planta obtenir la quantitat de llum natural que necessita per créixer al màxim.
Creixement amb diferents colors de llum
Els colors d'aquestes llums són especialment importants per optimitzar el rendiment del creixement. Els investigadors s'han centrat principalment en l'efecte de la llum vermella, blava i verda en el creixement de les plantes. La llum vermella és molt eficient per a la fotosíntesi, però les plantes també necessiten una mica de llum blava, que és especialment útil per a la producció de clorofil·la. Durant un temps, els investigadors van intentar reduir l'ús de la llum verda, creient que no contribuïa a la fotosíntesi.
Tanmateix, un estudi de 2016 de la Universitat Estatal d'Utah mostra que la llum verda pot impulsar la fotosíntesi a baixar les fulles de manera més eficient que la llum vermella o blava. L'agricultor pot utilitzar diferents combinacions de colors per emfatitzar diferents trets. Amb la combinació adequada, l'agricultor pot cultivar plantes molt més nutritives que l'agricultura convencional. Això pot ser útil, ja que la majoria de les plantes s'han tornat menys nutritives en les últimes dècades. Es pot utilitzar una altra combinació per augmentar la taxa de creixement de manera que es puguin produir més aliments alhora. Des del punt de vista econòmic, això podria ser desitjable, ja que l'agricultura vertical continua sent costosa.
Però hi ha més raons per les quals aquest mètode és tan popular. L'agricultura vertical no requereix pesticides. Els productors poden cultivar exactament la quantitat de cultius que desitgen, en un període de temps establert i d'una qualitat específica escollida per ells mateixos. Les condicions meteorològiques o estacionals ja no afecten la producció. Es poden cultivar més aliments en una superfície més petita.
Agricultura sense camps
Actualment, l'agricultura vertical es presenta principalment en dues formes: hidropònica i aeropònica. Segons Leo Marcelis, ambdues tècniques són alternatives excel·lents. En hidroponia, les plantes creixen a les prestatgeries amb les arrels en aigua plena de nutrients en lloc de terra. Es considera el més fàcil dels dos sistemes principals.
Nordic Harvest té una granja experimental prop de Copenhaguen on conrea diferents tipus d'amanides, col rizada i espinacs. La finca està envoltada d'altres complexos industrials. És un edifici de la mida d'un camp de futbol. El 2023, la companyia vol expandir-se amb una granja a Oslo, seguida de granges a Escandinàvia i Finlàndia.
Segons Riemann, la capacitat de producció actual de Nordic Harvest ja es nota: “Produïm unes 1000 tones de verdures a l'any. El mercat danès consta d'unes 20,000 tones anuals. 6,000 tones es conreen de manera convencional i la resta s'importa”. Les verdures són de fulla verda. A mesura que s'expandeixi l'agricultura vertical, representarà un percentatge més gran de la producció d'aliments. Altres empreses que cultiven cultius en granges verticals són Jones Food Company a Gran Bretanya, Hydropousse a França i Robbes Lilla Trädgård a Finlàndia.
Els cultius aeropònics tenen les arrels a l'aire. India Langley, investigadora de sistemes alimentaris i responsable de relacions públiques del proveïdor de tecnologia d'agricultura interior LettUs Grow, explica com funciona. “Teniu una sèrie de broquets amb forats molt petits amb els quals atomitzeu la solució nutritiva. Aquesta solució s'aplica a les arrels dels cultius penjats lliurement".
L'aeroponia es va desenvolupar a la dècada de 1990 quan la NASA buscava maneres de fer créixer plantes a l'espai. Segons el Centre Nacional de Tecnologia Apropiada dels EUA, l'aeroponia és ", amb diferència, el sistema de millora vegetal més eficient per a granges verticals".
En un sistema aeropònic, les arrels tenen fàcil accés a l'oxigen. La taxa de creixement de la planta és fins a dues vegades superior a la d'un sistema hidropònic, on la planta absorbiria l'oxigen dissolt a l'aigua. Encara no s'utilitza tant com la hidroponia, per la seva complexitat. Els broquets utilitzats en la producció es poden obstruir o trencar fàcilment. Però LetUs Grow ha trobat una solució al problema.
“Hem retirat completament els aspersors. La boira es genera sobre una superfície completament plana, de manera que no hi ha res que obstrueixi o trenqui. Creiem que aquesta solució senzilla ens permetrà portar l'aeroponia a una escala molt més gran", diu Langley.
LettUs Grow produeix sistemes de cultiu que caben en un contenidor d'enviament. Aquests contenidors són mòbils i es poden col·locar a qualsevol lloc on hi hagi espai.
Cultivar peixos i plantes junts
Tot i que la hidroponia i l'aeroponia són dues tècniques importants en l'agricultura vertical, no són les úniques. També s'utilitzen altres tècniques. A Europa, diverses empreses utilitzen el mètode de cria aquapònic. De manera similar a la hidroponia, les plantes aquapòniques es cultiven amb les arrels a l'aigua. Només aquestes arrels pengen en un dipòsit on també neden els peixos. Aquests peixos produeixen residus molt nutritius que les plantes poden tornar a utilitzar.
Les plantes absorbeixen els nutrients i així també netegen l'aigua dels peixos. Segons Marcelis, l'aquaponia només constituirà una petita part del mercat agrícola vertical en el futur. “El millor és que utilitzeu els residus dels peixos com a aliment per a les plantes. Però aneu amb compte i assegureu-vos de mantenir el sistema vegetal òptim”, diu sobre la tècnica.
Nous tipus de verdures
Tant Nordic Harvest com LettUs Grow van començar a experimentar amb el cultiu de verdures de fulla abans de canviar a herbes i microverds. A continuació, seguiu els tomàquets i les maduixes. Segons Langley, diverses granges verticals segueixen les mateixes etapes de desenvolupament. Per bones raons. Són cultius delicats i de gran valor que s'utilitzen àmpliament i poden cobrir els costos de producció. També creixen ràpidament i són de mida petita, el que significa que es poden cultivar moltes plantes alhora.
A mesura que augmenta la producció, és possible cultivar una varietat més àmplia de cultius. Marcelis pensa que d'aquí a uns anys podrem comprar noves varietats que s'han desenvolupat especialment per al cultiu vertical. Però desenvolupar noves receptes de cultius no és una sinecura. Es necessiten 5-10 anys per fer créixer un nou tipus de planta adequada per a aquest mètode de cultiu.
Una planta ideal és petita amb un sistema d'arrels curt, creix ràpidament, és fàcil de collir i té un alt rendiment. A més de les qualitats de creixement, la 'recepta vegetal' també s'ha de redactar amb cura. “El repte més gran és fer un seguiment de cada variable que afecta la planta. Necessiteu els nutrients adequats i us heu d'assegurar que la planta tingui accés continu als nutrients durant el creixement", diu Riemann.
Relativament car
Però tot i que teòricament qualsevol cultiu es pot cultivar verticalment, això no passarà en un futur previsible. Els cultius a granel com el blat i el blat de moro es poden cultivar de manera molt més econòmica mitjançant mètodes habituals. “Crec que actualment l'agricultura vertical és especialment adequada per als productes frescos. Tècnicament, podem conrear qualsevol cultiu, inclòs el blat. Però l'agricultura vertical també és relativament cara. Crec que cultivar aquest tipus de producte a granel amb un valor relativament baix no és realista en aquests moments. Fins i tot ara els preus del blat estan pujant a causa de la guerra a Ucraïna”, diu Marcelis.
Tot i així, a llocs com Singapur i països com els Emirats Àrabs Units, on s'importen al voltant del 90 per cent de tots els aliments, cultivar productes a granel de baix valor d'aquesta manera pot donar els seus fruits. A Europa, en canvi, cultivar blat verticalment pot ser una opció a llarg termini, però segurament no en els propers cinc anys.
Alt consum energètic
Tot i que el futur sembla brillant per a l'agricultura vertical, hi ha un gran problema. Requereix molta energia i, per tant, és molt car. El consum exacte d'energia varia d'una granja a una altra, d'un sistema a un altre i depèn de la ubicació, l'estació i el cultiu. Per exemple, una empresa de Grècia utilitza 2.87 kWh d'energia a l'hivern per produir un quilo d'enciam, però només 1.73 kWh a l'estiu. La finlandesa iFarm va calcular que cultivar els seus enciams durant 90 dies costa 62.26 kWh per m2. Per a les maduixes, és a dir 117.10 kWh per m2.
El consum d'energia addicional en comparació amb els mètodes habituals és d'entre el 14 i el 251 per cent, depenent d'on es trobin l'hivernacle i la granja vertical.
Wageningen University & Research i la Universitat Tecnològica de Delft van realitzar un estudi en què van comparar hivernacles i granges verticals, a les quals l'estudi es coneix com a fàbriques de plantes. Es tractava d'hivernacles i granges verticals ubicades als Països Baixos, els Emirats Àrabs Units i Suècia respectivament. Per a aquest darrer país, es van incloure en la comparació tant hivernacles amb llum artificial com sense.
"La producció d'un quilo d'enciam de pes sec requereix una aportació de 247 kWhe en una fàbrica de plantes, enfront dels 70, 111, 182 i 211 kWhe als hivernacles als Països Baixos, els Emirats Àrabs Units i Suècia, respectivament (amb i sense artificials addicionals). il·luminació)," diuen els científics de l'estudi.
En climes durs, la diferència de consum d'energia entre els dos mètodes de cultiu disminueix. Les granges verticals poden ser l'opció més eficient energèticament en alguns climes extrems. Però fins i tot al nord àrtic de Suècia i a les condicions del desert dels Emirats Àrabs Units, els hivernacles encara poden ser la manera més rendible de créixer.
Optimitzar
Les granges verticals poden superar fins a cert punt el problema de l'elevat consum elèctric optimitzant la producció. Ajustant de manera òptima la il·luminació LED i el color, podeu influir tant en el temps de creixement com en la qualitat del cultiu. Els costos de producció de la granja també es poden reduir a mesura que la granja s'automatitza. Els robots que treballen les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana per aplicar nutrients en el moment adequat, controlar el rendiment del creixement i la collita quan la planta està madura, poden ser una inversió inicial costosa.
Però amb el temps, els robots compensen els costos mitjançant el seu treball continu. Malgrat l'alta demanda d'energia i la gamma limitada de cultius que són prou barats per créixer, l'agricultura vertical està guanyant popularitat. Tot i que passarà una estona abans que també obtingueu les maduixes del contenidor de cultiu de la vostra zona.
Una font: https://innovationorigins.com