La serie de seminarios web «El futuro de la agricultura controlada» de Bluelab reúne a las mentes más brillantes de la CEA para debatir la frontera de la horticultura. Nuestra anfitriona, Caroline Nordahl, directora de ventas y marketing de Bluelab, conversa con científicos de plantas, los principales investigadores de CEA e ingenieros para obtener una perspectiva única de lo que podemos esperar en el futuro de la CEA.
Hablamos con Julia Kurnik, directora de startups de innovación del WWF, y Eric Ellestad, vicepresidente de investigación y desarrollo de 80 Acres Farms, para conocer su opinión sobre los desafíos actuales de la agricultura de interior y las soluciones que se están aplicando y explorando para mejorar la industria en el cultivo para un mundo más saludable.
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Conclusiones clave
El WWF considera que la agricultura es un área de preocupación medioambiental
Quizá se pregunte por qué el WWF (Fondo Mundial para la Naturaleza) está interesado en financiar proyectos de investigación de CEA.
La producción de alimentos ya tiene un enorme impacto medioambiental y, con el crecimiento de la población mundial, la necesidad de abordar el suministro de alimentos a las personas minimizando la huella medioambiental es aún más urgente.
El WWF se siente atraído por la industria de la agricultura de interior, ya que presenta muchos beneficios medioambientales, que Julia explica en nuestra entrevista sobre la sostenibilidad de la CEA.
La industria se encuentra en sus primeras etapas, por lo que es un buen momento para que el WWF intervenga y preste sus recursos. La mayor oportunidad que ven es ayudar a reducir la huella energética de la agricultura de interior.
La agricultura de interior consume mucha energía, «lo que es una preocupación tanto medioambiental como financiera», afirma Julia Kurnik. Se trata de un reto energético, no solo por la cantidad de energía, sino también por su origen.
El siguiente gráfico muestra el impacto ambiental del cultivo de lechuga en San Luis (Estados Unidos). El color gris representa la reducción de energía al utilizar un recurso de energía renovable. En el caso de la lechuga cultivada hidropónicamente, la reducción en las unidades de impacto (mPt) podría ser del 74 %. (Julia explica con más detalle cómo midieron el impacto en el seminario web).
La participación del WWF consiste en ayudar a encontrar soluciones innovadoras y modelos de negocio que sean medioambientalmente sostenibles, socialmente beneficiosos y económicamente rentables.
«No poseemos nada. No gestionamos nada... el éxito para nosotros es cuando puede seguir escalando y creciendo más allá de nosotros».
—Julia Kurnik, directora de startups de innovación del WWF
La agricultura de interior tiene el potencial de ser el tipo de agricultura más eficiente en el uso de recursos
Para probar su hipótesis, Julia y su equipo establecieron granjas de interior hipotéticas en San Luis (Estados Unidos) y utilizaron el modelo para comparar la agricultura de interior con la lechuga cultivada convencionalmente en California. (En Estados Unidos, California es donde se cultiva y se envía la mayor parte de la lechuga a San Luis).
Los cuatro tipos de sistemas de agricultura de interior que se están estudiando son:
- Hidroponía en invernadero
- Hidroponía vertical (utilizando toda la iluminación artificial)
- Acuaponía en invernadero
- Acuaponía vertical
En cuanto a la cantidad de energía utilizada por los cuatro sistemas de agricultura de interior, es mayor que la utilizada en California. Sin embargo, la huella de gases de efecto invernadero de un kilovatio de energía utilizado en San Luis es en realidad mayor que la de un kilovatio de energía utilizado en California.
Esto se debe a que California tiene una red eléctrica bastante limpia, donde casi la mitad de su energía es renovable. En comparación, San Luis depende en gran medida del carbón y, por lo tanto, conlleva un mayor impacto ambiental.
«No se trata solo de la cantidad de energía utilizada, sino también de dónde se obtiene esa energía».
—Julia Kurnik
A partir de su investigación, Julia y su equipo confirmaron que la agricultura de interior tiene el potencial de ser la mejor opción para reducir el consumo de energía en San Luis en comparación con la agricultura convencional cuando se utilizan fuentes de energía renovables.
Si los sistemas agrícolas obtuvieran su energía de la energía solar, los sistemas hidropónicos resultarían favorables, ya que el impacto medioambiental global disminuiría, siendo menor que el de la lechuga cultivada convencionalmente.
Cuando un equipo como el de Julia busca reducir la huella medioambiental, lo aborda desde dos ángulos. Buscan formas de aumentar el porcentaje de energía que procede de fuentes renovables, además de reducir el consumo de energía.
¿Cuáles son las soluciones de energía renovable exploradas por el WWF?
1. Aerogeneradores submarinos
Los aerogeneradores submarinos son una nueva tecnología apasionante en desarrollo, pero aún no es viable económicamente debido a los altos costes de instalación, materiales y mantenimiento.
2. Energía solar
La energía solar es la solución más positiva, pero con las limitaciones de los costes iniciales y el espacio. Julia afirma que «la cantidad de paneles solares necesarios para hacer funcionar una granja muy grande empequeñecería con creces el tamaño de la granja».
3. Residuos alimentarios
Este concepto reduce tanto el desperdicio de alimentos en los vertederos junto con sus emisiones de metano como la creación de una fuente de energía limpia. Julia afirma que se podría «coger cualquier tipo de residuo alimentario, no solo los compostables».
Descargue el seminario web completo para escuchar la evaluación de Julia sobre el mejor enfoque.
Reducción del uso de energía de los activos varados
El equipo de Julia está explorando soluciones que reducirán la cantidad de energía utilizada. Un gran porcentaje de la huella energética de una granja de interior proviene de la refrigeración, a menudo utilizando un sistema de aire acondicionado. Hay alternativas, las más positivas exploradas en la investigación son:
1. «Activos varados» como centrales eléctricas de carbón retiradas
San Luis tiene varias centrales eléctricas de carbón que se retirarán en el futuro y muchas de ellas utilizan el río Misisipi para refrigerar la central. La idea es reutilizar la infraestructura existente para refrigerar la granja.
2. Minas abandonadas
«Hay alrededor de medio millón de minas abandonadas solo en EE. UU., sin mencionar el resto del mundo», dice Julia. Las granjas verticales generan una gran cantidad de calor excesivo tanto por la iluminación directa como indirecta, por lo que acaban necesitando aire acondicionado. Como las minas son subterráneas, son naturalmente más frescas, por lo que se mitiga la necesidad de HVAC.
3. Co-ubicación de CO2
En lugar de intentar reducir el uso de energía, el concepto es utilizar más CO2 para aumentar el rendimiento de los cultivos capturando el CO2 que de otro modo iría a la atmósfera. El CO2 puede reutilizarse eficazmente, disminuyendo la emisión de energía por libra de producto cultivado.
Más allá de las verduras de hoja verde: cómo 80 Acre Farms cultiva tomates sin luz solar
En lo que respecta a nuestra cadena de suministro de alimentos, mucho ha cambiado en 10 años. 80 Acre Farms está aprovechando esos cambios, desde el uso de energía hasta el envasado.
«80 Acres se fundó con la misión de construir un sistema alimentario mejor», afirma Eric Ellestad, vicepresidente de I+D de 80 Acres Farms. Es un objetivo audaz y encomiable. Para lograrlo, buscan la producción local de alimentos mediante la implementación de tecnologías modernas para crear un nuevo sistema de cultivo de alimentos que sea sostenible y económico. Todo ello reduciendo el consumo de producción.
Cuando Eric empezó a trabajar en la agricultura vertical hace 10 años, los LED de horticultura comercial se acababan de introducir. Eran caros, ineficientes y no tenían control de longitud de onda. Desde entonces han avanzado mucho, ya que la tecnología ha evolucionado para crear sistemas de iluminación energéticamente eficientes.
«Seguimos mejorando con la tecnología, el coste de las luces LED y el coste del resto de la tecnología sigue bajando. Así, cada vez es más asequible construir una granja interior altamente eficiente».
—Eric Ellestad, vicepresidente de I+D de 80 Acres Farms
De la ciencia ficción a la realidad: tomates y bayas sin luz solar
La agricultura vertical suele limitarse al cultivo de verduras de hoja verde por razones de viabilidad económica y biológica. «Es casi imposible cultivar tomates en interiores. Y, como puedes ver, hemos podido hacerlo. Todo se debe a las luces LED que tenemos encima. Todo consiste en asegurarse de que haya un buen flujo de aire laminar para que las plantas puedan respirar», dice Eric.
80 Acre Farms es la primera en cultivar tomates en un entorno totalmente interior con iluminación artificial. Les ha llevado años lograr lo que han hecho y ahora pueden construir estas granjas en cualquier parte del mundo, independientemente del clima, y producir cultivos de una calidad fenomenal.
«La agricultura vertical ha llegado para impulsar a la industria a empujar a otros pioneros en el espacio a hacer más que verduras de hoja verde».
—Eric Ellestad
Los envases de plástico son el elefante en la habitación
80 Acre Farms se esfuerza constantemente por mejorar, ya que se compara y se responsabiliza de los 17 objetivos de desarrollo sostenible de la Farm Tech Society (FTS) pertinentes. Algunos de ellos incluyen el hambre cero, el aumento del acceso a alimentos frescos y saludables y la creación de ciudades sostenibles.
«Es difícil hablar de sostenibilidad y alimentos sin reconocer el plástico, que es como el elefante en la habitación. Muchas veces, al vender al por menor, es difícil no usar plástico. Pero se puede reducir la cantidad que se usa, diseñar productos utilizando plástico reciclado posconsumo que sea biodegradable».
—Eric Ellestad
Es evidente que esta industria tiene mucho crecimiento por delante a medida que avanza en la resolución de algunos de los desafíos y preocupaciones globales actuales. No existe una solución única para eliminarlos, sino que se necesita un enfoque más amplio y comunitario para crear un ecosistema que ayude a allanar el camino. Sin duda, veremos avances emocionantes a medida que la tecnología y el conocimiento compartido en esta industria sigan evolucionando.
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https://resources.bluelab.com/focea-indoor-farming
