A agricultura vertical está a espalhar-se por toda a Europa e está a ser feita investigação sobre todos os tipos de novos tipos de culturas. Mas ainda há desafios a serem superados.
Prédios de escritórios vazios, onde as colheitas podem crescer empilhadas umas sobre as outras, camada após camada. Ou num contentor na sua vizinhança, a agricultura vertical oferece muitas possibilidades. Você pode cultivar onde quiser. Você não precisa de campos para isso. O cultivo é sustentável, eficiente e totalmente controlado. Não são necessários pesticidas, não há emissões de nutrientes e o consumo de água é de apenas 2 a 4 litros por quilo de vegetais. Ainda há um grande problema: o consumo de energia. Ainda estamos trabalhando duro nisso.
A agricultura vertical está a aumentar em toda a Europa. É particularmente adequado para o cultivo em áreas urbanas onde o espaço é escasso. Pode até garantir a segurança alimentar em países menos adaptados à agricultura convencional. Mas embora as primeiras culturas já estejam à venda em alguns países, certamente demorarão vários anos até que os produtos das explorações verticais cheguem em massa às prateleiras dos supermercados.
Mudança na dieta e aumento da demanda
Juntamente com a carne cultivada, a agricultura vertical é frequentemente apresentada como a solução chave para combater futuras crises alimentares. Mas afinal, por que precisamos de fazendas verticais? Por que não continuamos fazendo isso à moda antiga, como temos feito nos últimos 10,000 mil anos?
A demanda por alimentos aumenta a cada ano. Segundo as Nações Unidas, a população mundial crescerá para 9.7 mil milhões de pessoas em 2050. Todas estas pessoas precisam de alimentos. Mas o cultivo da forma tradicional está a tornar-se um problema crescente. Devido às alterações climáticas, as condições de cultivo estão a mudar, de modo que já não é possível cultivar algumas culturas onde antes era possível. Eventos climáticos extremos e tempestades severas destroem mais colheitas todos os anos. E em alguns lugares o solo é menos nutritivo do que costumava ser.
Além de termos de satisfazer a procura futura de alimentos frescos, os nossos hábitos alimentares também são muito diferentes dos de há um século. “Não comemos mais sazonalmente. No inverno comemos saladas e frutas vermelhas que importamos”, afirma o CEO Anders Riemann da Nordic Harvest, a maior fazenda hidropônica da Europa.
Os produtores em uma fazenda vertical usam roupas de proteção para evitar a entrada de bactérias indesejadas na fazenda. Desta forma, podem evitar o uso de pesticidas.
Colheita de verão do Ártico
Fazendas verticais podem ser construídas em praticamente qualquer lugar. O que significa que você não precisa mais importar kiwis da Nova Zelândia, mas pode cultivá-los em uma fazenda em sua própria região. Isso economiza uma grande quantidade de CO2 emitido.
Como funciona o Tech & Data Studio:
“Para mim, o controle total é a grande vantagem da agricultura vertical. Podemos realmente otimizar o processo e saber exatamente quanto queremos cultivar e com que qualidade”, afirma Leo Marcelis, professor de Horticultura e Fisiologia de Produto na Wageningen University & Research.
Do abastecimento de água à luz natural, temperatura e acesso a minerais e bactérias. A agricultura vertical ocorre sob condições extremamente controladas. As culturas são cultivadas em ambientes fechados, com luzes LED em vez de luz solar. As lâmpadas LED são pequenas, duráveis, econômicas e não emitem calor. À medida que o sol se põe no final do dia, essas luzes podem brilhar pelo tempo que for necessário.
O agricultor pode manipular o ritmo diurno e noturno da planta para otimizar o rendimento do crescimento. Durante o dia, as plantas formam amido nas folhas, que é decomposto em açúcar e transportado para o resto da planta à noite. Algumas plantas precisam de mais de 12 horas de luz por dia para crescer, outras precisam de menos. A agricultura vertical permite que qualquer tipo de planta obtenha a quantidade de luz natural necessária para crescer da melhor forma.
Crescimento com diferentes cores de luz
As cores dessas luzes são particularmente importantes para otimizar o rendimento do crescimento. Os pesquisadores se concentraram principalmente no efeito da luz vermelha, azul e verde no crescimento das plantas. A luz vermelha é muito eficiente para a fotossíntese, mas as plantas também precisam de luz azul, que é especialmente útil para a produção de clorofila. Durante algum tempo, os pesquisadores procuraram reduzir o uso da luz verde, acreditando que ela não contribuía para a fotossíntese.
No entanto, um estudo de 2016 da Universidade Estadual de Utah mostra que a luz verde pode conduzir a fotossíntese para abaixar as folhas com mais eficiência do que a luz vermelha ou azul. O agricultor pode usar diferentes combinações de cores para enfatizar características diferentes. Com a combinação certa, o agricultor pode cultivar plantas muito mais nutritivas que a agricultura convencional. Isto pode ser útil porque a maioria das plantas tornou-se menos nutritiva nas últimas décadas. Outra combinação pode ser usada para aumentar a taxa de crescimento para que mais alimentos possam ser produzidos de uma só vez. Do ponto de vista económico, isso poderia ser desejável, uma vez que a agricultura vertical continua a ser dispendiosa.
Mas há mais razões pelas quais este método é tão popular. A agricultura vertical não requer pesticidas. Os produtores podem cultivar exatamente a quantidade de culturas que desejam, dentro de um prazo definido e com uma qualidade específica escolhida por eles próprios. As condições climáticas ou sazonais não afetam mais a produção. Mais alimentos podem ser cultivados em uma área menor.
Agricultura sem campos
A agricultura vertical hoje ocorre principalmente em duas formas: hidropônica e aeropônica. Segundo Leo Marcelis, ambas as técnicas são excelentes alternativas. Na hidroponia, as plantas crescem em prateleiras com as raízes em água cheia de nutrientes, em vez de no solo. É considerado o mais fácil dos dois sistemas principais.
A Nordic Harvest possui uma fazenda experimental perto de Copenhague, onde cultiva diferentes tipos de saladas, couve e espinafre. A fazenda é cercada por outros complexos industriais. É um edifício do tamanho de um campo de futebol. Em 2023, a empresa pretende expandir-se com uma quinta em Oslo, seguida de quintas na Escandinávia e na Finlândia.
Segundo Riemann, a atual capacidade de produção da Nordic Harvest já é perceptível: “Produzimos cerca de 1000 toneladas de vegetais anualmente. O mercado dinamarquês consiste em cerca de 20,000 toneladas por ano. 6,000 toneladas são cultivadas convencionalmente e o restante é importado.” Os vegetais são folhas verdes. À medida que a agricultura vertical se expande, ela representará uma percentagem maior da produção alimentar. Outras empresas que cultivam culturas em explorações agrícolas verticais são a Jones Food Company na Grã-Bretanha, a Hydropousse em França e a Robbes Lilla Trädgård na Finlândia.
As culturas cultivadas aeroponicamente têm as suas raízes no ar. India Langley, pesquisadora de sistemas alimentares e líder de relações públicas do fornecedor de tecnologia de agricultura interna LettUs Grow, explica como funciona. “Você tem uma série de bicos com orifícios muito pequenos para atomizar a solução nutritiva. Essa solução é aplicada às raízes das culturas suspensas.”
A aeroponia foi desenvolvida na década de 1990, quando a NASA procurava maneiras de cultivar plantas no espaço. De acordo com o Centro Nacional de Tecnologia Apropriada dos EUA, a aeroponia é “de longe o sistema de melhoramento de plantas mais eficiente para fazendas verticais”.
Num sistema aeropônico, as raízes têm fácil acesso ao oxigênio. A taxa de crescimento da planta é até duas vezes maior que a de um sistema hidropônico, onde a planta absorveria oxigênio dissolvido na água. Ainda não é tão utilizado quanto a hidroponia, devido à sua complexidade. Os bicos usados na produção podem entupir ou quebrar facilmente. Mas LettUs Grow encontrou uma solução para o problema.
“Removemos completamente os sprinklers. A névoa é gerada em uma superfície completamente plana, portanto não há nada que possa entupir ou quebrar. Acreditamos que esta solução simples nos permitirá levar a aeroponia a uma escala muito maior”, afirma Langley.
LettUs Grow produz sistemas de cultivo que cabem em um contêiner de transporte. Esses contêineres são móveis e podem ser colocados em qualquer lugar onde haja espaço.
Cultivando peixes e plantas juntos
Embora a hidroponia e a aeroponia sejam duas técnicas importantes na agricultura vertical, não são as únicas. Outras técnicas também são usadas. Na Europa, várias empresas utilizam o método de criação aquapónica. Semelhante à hidroponia, as plantas aquapônicas são cultivadas com as raízes na água. Somente essas raízes ficam penduradas em um tanque onde os peixes também nadam. Esses peixes produzem resíduos muito nutritivos que as plantas podem utilizar novamente.
As plantas absorvem os nutrientes e assim também limpam a água para os peixes. Segundo Marcelis, a aquaponia representará apenas uma pequena parte do mercado agrícola vertical no futuro. “O bom é que você usa os resíduos dos peixes como alimento para as plantas. Mas tenha cuidado e certifique-se de manter o sistema da planta ideal”, diz ele sobre a técnica.
Novos tipos de vegetais
Tanto a Nordic Harvest quanto a LettUs Grow começaram a experimentar o cultivo de folhas verdes antes de mudar para ervas e microgreens. Em seguida, siga os tomates e os morangos. Segundo Langley, múltiplas fazendas verticais seguem os mesmos estágios de desenvolvimento. Por boas razões. São culturas delicadas e de alto valor, amplamente utilizadas e que podem cobrir os custos de produção. Eles também crescem rapidamente e são pequenos, o que significa que muitas plantas podem ser cultivadas ao mesmo tempo.
À medida que a produção aumenta, torna-se possível cultivar uma maior variedade de culturas. Marcelis acredita que dentro de alguns anos poderemos comprar novas variedades especialmente desenvolvidas para o cultivo vertical. Mas desenvolver novas receitas agrícolas não é uma sinecura. Leva de 5 a 10 anos para cultivar um novo tipo de planta adequado para este método de cultivo.
Uma planta ideal é pequena, com sistema radicular curto, cresce rapidamente, é fácil de colher e tem alto rendimento. Além das qualidades de crescimento, a ‘receita da planta’ também deve ser cuidadosamente composta. “O maior desafio é acompanhar cada variável que afeta a planta. Você precisa dos nutrientes certos e precisa garantir que a planta tenha acesso contínuo aos nutrientes durante o crescimento”, diz Riemann.
Relativamente caro
Mas embora qualquer cultura possa, teoricamente, ser cultivada verticalmente, isso não acontecerá num futuro próximo. Culturas a granel, como trigo e milho, podem ser cultivadas de forma muito mais barata usando métodos regulares. “Acho que a agricultura vertical é atualmente particularmente adequada para produtos frescos. Tecnicamente, podemos cultivar qualquer cultura, incluindo trigo. Mas a agricultura vertical também é relativamente cara. Acho que cultivar esse tipo de produto a granel com um valor relativamente baixo não é realista neste momento. Mesmo agora, os preços do trigo estão a subir por causa da guerra na Ucrânia”, diz Marcelis.
Ainda assim, em locais como Singapura e países como os Emirados Árabes Unidos, onde cerca de 90% de todos os alimentos são importados, o cultivo de produtos a granel de baixo valor desta forma pode compensar. Na Europa, por outro lado, o cultivo vertical do trigo pode ser uma opção a longo prazo, mas certamente não nos próximos cinco anos.
Alto consumo de energia
Embora o futuro pareça brilhante para a agricultura vertical, existe um grande problema. Requer muita energia e, portanto, é muito caro. O consumo exato de energia varia de fazenda para fazenda, de sistema para sistema e depende da localização, estação e cultura. Por exemplo, uma empresa na Grécia utiliza 2.87 kWh de energia no inverno para produzir um quilograma de alface, mas apenas 1.73 kWh no verão. O iFarm finlandês calculou que cultivar alface durante 90 dias custa 62.26 kWh por m2. Para morangos, são 117.10 kWh por m2.
O consumo adicional de energia em comparação com os métodos regulares está entre 14 e 251 por cento, dependendo de onde a estufa e a fazenda vertical estão localizadas.
A Wageningen University & Research e a Delft University of Technology conduziram um estudo no qual compararam estufas e fazendas verticais, referidas no estudo como fábricas de plantas. Isto dizia respeito a estufas e explorações agrícolas verticais localizadas nos Países Baixos, nos Emirados Árabes Unidos e na Suécia, respetivamente. Para este último país, foram incluídas na comparação estufas com e sem luz artificial.
“A produção de um quilograma de alface seca requer um consumo de 247 kWhe numa fábrica, em comparação com 70, 111, 182 e 211 kWhe em estufas nos Países Baixos, nos Emirados Árabes Unidos e na Suécia, respectivamente (com e sem artificial adicional). iluminação)”, dizem os cientistas do estudo.
Em climas rigorosos, a diferença no consumo de energia entre os dois métodos de cultivo diminui. As fazendas verticais podem ser a escolha mais eficiente em termos energéticos em alguns climas extremos. Mas mesmo no norte ártico da Suécia e nas condições desérticas dos Emirados Árabes Unidos, as estufas podem ainda ser a forma de cultivo mais rentável.
Otimize
As explorações agrícolas verticais podem, até certo ponto, superar o problema do elevado consumo de electricidade através da optimização da produção. Ao ajustar de forma ideal a iluminação LED e a cor, você pode influenciar tanto o tempo de cultivo quanto a qualidade da colheita. Os custos de produção agrícola também podem ser reduzidos à medida que a exploração se torna mais automatizada. Robôs que trabalham 24 horas por dia, 7 dias por semana para aplicar nutrientes no momento certo, monitorar o rendimento do crescimento e colher quando a planta está madura podem ser um investimento inicial caro.
Mas com o tempo, os robôs compensam os custos através do seu trabalho contínuo. Apesar da elevada procura de energia e da gama actualmente limitada de culturas suficientemente baratas para serem cultivadas, a agricultura vertical está a ganhar popularidade. Embora demore um pouco até que você também retire os morangos do recipiente de cultivo em sua região.
Uma fonte: https://innovationorigins.com