Granja vertical

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 25 de diciembre de 2021; las comprobaciones requieren 3 ediciones .

Una granja vertical  es un nombre generalizado para un complejo agroindustrial altamente automatizado para el cultivo de plantas de cultivo utilizando métodos hidropónicos o aeropónicos en el interior de un edificio especialmente diseñado o adaptado para este propósito. Las principales diferencias entre la agricultura vertical y la agricultura de invernadero tradicional son las plantaciones de varios niveles y el clima interior totalmente controlado. El término y la idea se deben a Dixon Despommier [1] .

A partir de 2020, hay un equivalente a unas 30 hectáreas de tierras agrícolas verticales activas en el mundo [2] . El uso moderno de estantes de varios niveles en combinación con fitoiluminación basada en LED , la automatización del riego y el suministro de fertilizantes, hace posible aumentar el rendimiento por unidad de superficie en 5 o más veces en granjas verticales en comparación con los métodos de cultivo tradicionales [3 ] . Los informes de la Comisión Europea [4] y el Fondo Mundial para la Naturaleza [5] reconocen la mayor seguridad ambiental de las granjas verticales en comparación con la producción agrícola en invernadero.

Los diseños de granjas verticales reclaman las siguientes características:

Historia

El concepto de granja vertical fue formulado por el profesor de la Universidad de Columbia Dixon Despommier [6] . En 1999, realizó un estudio para calcular la cantidad de alimento vegetal que se podría producir utilizando el método de invernadero utilizando los tejados de los rascacielos de Nueva York como superficie cultivada. Los estudiantes de posgrado que realizaron el trabajo llegaron a la conclusión de que tales granjas solo podían alimentar a unas 1000 personas [7] . Insatisfecho con los resultados, Despommier postuló la posibilidad de cultivar plantas en interiores en varios niveles verticales [7] y propuso una granja vertical de 30 pisos equipada con iluminación artificial, bastidores hidropónicos y aeropónicos [8] que sería capaz de producir suficiente alimento para alimentar 50.000 persona [7] . En los pisos superiores del rascacielos que diseñó, se planeó cultivar alrededor de 100 tipos de frutas y verduras, y en los pisos inferiores, la ubicación de una granja avícola y acuarios para la producción industrial de peces, que utilizaría los desechos de cultivos como alimento para peces y pájaros. La granja de rascacielos Despommiers no se ha construido hasta la fecha, pero popularizó la idea de la agricultura vertical e inspiró muchos proyectos posteriores [7] .

El crecimiento de la industria en 2000-2010 se vio frenado por los altos costos de energía para la fitoiluminación de las granjas verticales; los proyectos comerciales no lograron rentabilidad [9] . Sin embargo, en la década siguiente, el aumento de la eficiencia de la iluminación LED [10] y la disminución del precio de la electricidad procedente de fuentes renovables hicieron posible la producción comercial "vertical" de hierbas para ensalada, verduras y bayas, así como la aparición de desarrolladores de tecnología y fabricantes de equipos para la industria.

Entre 2014 y 2020, se invirtió un total de alrededor de $ 1800 millones en nuevas empresas de la industria [11] . Se han creado y existen actualmente varias publicaciones de noticias especializadas de la industria [12] , así como una Asociación Internacional de Agricultura Vertical con sede en Munich, Alemania.

El mercado global total de granjas verticales según Globe Newswire en 2020 ascendió a 3 mil millones de dólares estadounidenses, de los cuales los mercados de EE. UU., China, Japón y Alemania son los más importantes [13] . Para 2021, según [14] Despommier, los países líderes en la introducción de granjas verticales son Japón (el número se estima en cientos), Taiwán (alrededor de 150) y EE. UU. (100-150). En los próximos años, los analistas predicen [13] [15] un aumento significativo de la inversión y la facturación en la industria.

Principales tipos de granjas verticales

Beneficios ambientales

Los ecologistas notan el potencial efecto ambiental positivo a largo plazo de las granjas verticales, con su introducción masiva [16] . Se observa que las granjas verticales no contaminan las aguas residuales y no requieren el uso de pesticidas, no conducen a la erosión del suelo y tienen emisiones significativamente más bajas de gases de efecto invernadero como el metano, el nitrógeno y el dióxido de carbono [16] . Control total sobre el proceso de producción incl. el control higiénico, minimiza la probabilidad de contaminación patógena del producto y mejora la uniformidad, el valor nutricional, el sabor y la vida útil del producto [17] .

En una finca vertical, gracias a un microclima controlado y al uso de un ciclo de riego cerrado, el consumo de agua se reduce significativamente [16] , lo que hace que este método de producción sea preferible en regiones con escasez de agua.

Según el ambientalista y presentador de televisión Sir David Attenborough , expresado en la película Life on Our Planet , la producción de alimentos vegetales debería trasladarse a locales dentro de las ciudades para preservar la biodiversidad y contribuir al desarrollo sostenible en el contexto de un aumento de la población.

Podemos producir alimentos en nuevas condiciones en locales dentro de los límites de la ciudad. Al cambiar nuestro enfoque de la granja, podemos recuperar los territorios que usurpamos para la agricultura. Y esto es importante, porque necesitamos tanta tierra libre como sea posible.Attenborough, David

Según Dixon Despommier, cada unidad de área de cultivo en una granja vertical liberará de 10 a 20 unidades de tierra de la misma área actualmente ocupada por la agricultura [18] .

Madurez culinaria de los productos

Las granjas verticales generalmente se construyen en o cerca de las ciudades para minimizar el tiempo entre la cosecha y la venta. Los productos de las granjas verticales pueden así ser obtenidos por el consumidor masivo en el punto máximo de madurez [19] , y eliminar la necesidad de maduración , tratamiento con etileno u otros productos químicos, como suele ser el caso con la producción de cultivos en masa [20] . Se supone que este enfoque puede resolver el problema de los productos "sin sabor" de la producción de cultivos industriales, proporcionando al consumidor masivo vegetales completamente maduros, y no en las etapas de madurez "removible", "técnica" o "de consumo" [21] .

Viabilidad económica

El uso increíblemente eficiente del espacio como principal ventaja se contrasta con el alto consumo de energía como principal desventaja de las granjas verticales. Se observa que la producción en una granja vertical es unas diez veces más eficiente que en invernaderos y cien veces más eficiente que en campo abierto [22] , pero los altos costes energéticos [23] [24] de la agricultura vertical complican su competencia con la agricultura tradicional [ 25] [26] .

Los defensores de las granjas verticales citan la ley de Heights , según la cual la caída del costo de un lumen LED es proporcional al aumento de su eficiencia. La cantidad de radiación fotosintéticamente activa de las fitolámparas modernas durante el período de diez años de 2008 a 2018 se ha más que triplicado [27] . Al mismo tiempo, los precios de los equipos de iluminación basados ​​en LED siguen cayendo. Según el informe de la Comisión Europea [28] , el mercado de la fitoiluminación crecerá significativamente en los próximos años en el contexto de la transición de la “era de los invernaderos” a la “era de las granjas verticales” [28] .

Otros investigadores creen que la rentabilidad económica relativa de las granjas verticales depende directamente de las condiciones climáticas en las que se encuentra la producción agrícola comparada, y están tratando de identificar las regiones geográficas en las que se justifica la sustitución de la producción en invernadero por una granja vertical [29] . Sin embargo, una comparación detallada de costos que incluiría costos de operación y transporte, costos de calefacción e iluminación, costo de fertilizantes y tratamientos de protección de cultivos y suelos, mantenimiento, eliminación y reciclaje de consumibles, teniendo en cuenta el uso de energía tanto renovable como recursos no renovables, y la posibilidad de su recuperación, por el momento no se ha llevado a cabo [9] [22] .

Notas

  1. ↑ Despommier, Dickson. La granja vertical: alimentando al mundo en el siglo XXI  (inglés) . - Nueva York: Macmillan, 2010. - Pág. 320. - ISBN 1429946040 .
  2. ↑ Terazono, Emiko . Agricultura vertical: ¿esperanza o exageración? , Financial Times  (31 de octubre de 2020). Archivado desde el original el 28 de marzo de 2021. Consultado el 2 de abril de 2021.
  3. ↑ Benke, Kurt; Tomkins, Bruce (2017-01-01). “Futuros sistemas de producción de alimentos: agricultura vertical y agricultura en ambiente controlado”. Sostenibilidad: ciencia, práctica y política . 13 (1): 13-26. DOI : 10.1080/15487733.2017.1394054 .
  4. ↑ James McEldowney. La agricultura urbana en  Europa . Parlamento Europeo (diciembre de 2017). doi : 10.2861/413185 . Consultado el 15 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 21 de agosto de 2021.
  5. ↑ Agricultura sin suelo en interiores: Fase I: Examen de la industria y los impactos de la agricultura en ambiente controlado | Publicaciones | WWF _ Consultado el 15 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 14 de junio de 2021.
  6. ↑ Dickson Despommier | Salud Pública de Colombia . www.publichealth.columbia.edu . Consultado el 3 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 15 de noviembre de 2021.
  7. ↑ 1 2 3 4 Arnie Cooper. ¿subiendo? La agricultura vertical en rascacielos genera  esperanzas . Estándar del Pacífico . Consultado el 3 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 8 de agosto de 2019.
  8. ↑ Growing Up : Skyscraper Farms visto como una forma de producir alimentos localmente y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero  . científico americano . Consultado el 3 de noviembre de 2021. Archivado desde el original el 14 de julio de 2016.
  9. ↑ 1 2 Allegaert, Simon D. Industria agrícola vertical : investigación exploratoria de una situación perversa  . Universidad de Waeningen (2020). Consultado el 15 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2022.
  10. ↑ Zissis, G., Bertoldi, P., Serrenho, T. Actualización sobre el estado del mercado mundial de iluminación LED desde 2018  . Oficina de Publicaciones de la Unión Europea (2018). doi : 10.2760/759859 . Consultado el 15 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 15 de enero de 2021.
  11. ↑ Terazono, Emiko . Agricultura vertical: ¿esperanza o exageración? , Financial Times  (31 de octubre de 2020). Archivado el 18 de noviembre de 2021. Consultado el 3 de noviembre de 2021.
  12. ↑ Eric W. Stein. Los efectos ambientales transformadores que la agricultura de interior a gran escala puede tener en el aire, el agua y el suelo  //  Investigación del aire, el suelo y el agua. — 2021-01-01. — vol. 14 _ — Pág. 1178622121995819 . — ISSN 1178-6221 . -doi : 10.1177/ 1178622121995819 .
  13. ↑ 1 2 Industria agrícola vertical global/ . Intrado GlobeNewswire . Consultado el 24 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2021.
  14. ↑ VISTA PREVIA DEL INFORME FI : EL CONCEPTO DE AGRICULTURA VERTICAL EXPERIMENTA UN INMENSO CRECIMIENTO  . Instituto de Alimentos (19 de julio de 2021). Consultado el 22 de julio de 2021. Archivado desde el original el 22 de julio de 2021.
  15. ↑ Mercado agrícola vertical proyectado en todo el mundo en 2019 y 2025/ . estatista . Consultado el 24 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2021.
  16. ↑ 1 2 3 Stein, Eric W. Los efectos ambientales transformadores que la agricultura bajo techo a gran escala puede tener en el aire, el agua y el suelo  . sabio _ La Universidad Estatal de Pensilvania (27 de enero de 2021). doi : 10.1177/1178622121995819 . Consultado el 26 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 23 de enero de 2022.
  17. ↑ SH van Delden, M. Sharath Kumar, M. Butturini, LJA Graamans, E. Heuvelink. Estado actual y desafíos futuros en la implementación y mejora de los sistemas agrícolas verticales  (inglés)  // Nature Food. — 2021-12. — vol. 2 , edición. 12 _ — Pág. 944–956 . — ISSN 2662-1355 . -doi : 10.1038 / s43016-021-00402-w . Archivado desde el original el 22 de abril de 2022.
  18. ↑ A Farm on Every Floor Archivado el 5 de julio de 2021 en Wayback Machine , The New York Times, 23 de agosto de 2009
  19. ↑ Taylor, Justin. Crecimiento de Capital: Agricultura de Precisión y Agricultura Vertical en el Régimen Alimentario Corporativo  . Trabajos académicos de CUNY . Universidad de la Ciudad de Nueva York (1 de mayo de 2018). Recuperado: 26 de mayo de 2021.
  20. ↑ https://www.longdom.org/abstract/strategies-used-to-prolong-the-shelf-life-of-fresh-commodities-17293.html Archivado el 2 de junio de 2021 en Wayback Machine Strategies Used to Prolong the Vida útil de productos frescos
  21. ↑ http://agrolib.ru/rastenievodstvo/item/f00/s01/e0001946/index.shtml Archivado el 10 de septiembre de 2019 en Wayback Machine Ripeness. Enciclopedia Agrícola
  22. ↑ 1 2 Eero Hallikainen. Evaluación del ciclo de vida de la  agricultura vertical . — 2019-01-28. Archivado desde el original el 25 de febrero de 2021.
  23. ↑ Severson, Kim . Sin Suelo. Sin temporadas de crecimiento. Solo agregue agua y tecnología. , The New York Times  (6 de julio de 2021). Archivado desde el original el 28 de julio de 2021. Consultado el 29 de julio de 2021.
  24. ↑ Alicia Cohn. Equilibrio/Sostenibilidad - Presentado por NextEra Energy - Verano estadounidense cálido y seco: el cambio climático pone a prueba los campamentos para dormir  . El Cerro (6 de julio de 2021). Consultado el 29 de julio de 2021. Archivado desde el original el 29 de julio de 2021.
  25. ↑ https://www.nbcnews.com/id/wbna21154137 Archivado el 11 de mayo de 2021 en Wayback Machine . ¿Podría la agricultura vertical ser el futuro?
  26. ↑ https://www.aier.org/article/its-not-the-end-of-agriculture-as-we-know-it/ Archivado el 24 de enero de 2021 en Wayback Machine No es el fin de la agricultura como nosotros Lo sé
  27. ↑ Morgan Pattison, Pablo; Hansen, Mónica. Eficacia de la iluminación LED: estado y direcciones (EN) // Comptes Rendus Physique. — 2018. Archivado el 2 de junio de 2021.
  28. ↑ 1 2 Actualización sobre el estado del mercado mundial de iluminación LED desde 2018 . Archivado desde el original el 2 de junio de 2021.
  29. ↑ Graamans, Luuk; Baeza, Esteban. Fábricas de plantas versus invernaderos: Comparación de la eficiencia en el uso de los recursos  . puerta de investigación Sistemas Agrícolas (2 de noviembre de 2017). doi : 10.1016/j.agsy.2017.11.003 . Consultado el 26 de mayo de 2021. Archivado desde el original el 2 de junio de 2021.