L'agricoltura verticale indoor ci aiuterà a nutrire il pianeta o lo danneggerà?


FarmedHere mantiene una delle più grandi fattorie verticali della nazione nell'area di Chicago, coltivando erbe, verdure, microgreens e altre colture biologiche. (Jennifer Kathryn Photography/FarmedHere LLC)

Come possiamo sfamare una popolazione che sta crescendo su un pianeta che non lo è? Crescere!

All'aperto, un acro di terra può coltivare un acro di lattuga. All'interno, un acro di edificio con piante accatastate dal pavimento al soffitto può coltivare molti acri di lattuga. Ecco perché, nelle città di tutto il paese, gli imprenditori stanno trasformando i magazzini in fattorie verticali. Promettono prodotti locali, coltivati ​​responsabilmente. Consegnano?

Ci sono grandi vantaggi nell'agricoltura verticale, il più fondamentale dei quali è la sua verticalità. L'agricoltura orizzontale tradizionale è limitata dalle sue due dimensioni. Ma se impilate le piante a 10 o 100 acri, quell'acro può fare il lavoro di 10 o 100 acri coltivati. Inoltre, le piante crescono più velocemente: non sei limitato alle ore di luce quotidiana fornite dal sole, quindi ottieni ancora più lattuga per piede quadrato.



Meno terra è una vittoria.

Poiché le piante d'appartamento sono alimentate da fertilizzanti forniti attraverso l'acqua (idroponica) o nebulizzati direttamente sulle radici secche (aeroponica), ottengono solo ciò di cui hanno bisogno. Non ci sono extra e non c'è deflusso, il che si traduce in nessuna fioritura di alghe in fiumi, laghi ed estuari.

Meno fertilizzante è una vittoria.

sinonimo di bomba

Allora c'è meno acqua. Poiché questa merce è sempre più scarsa in molte parti del mondo, un sistema in grado di ridurre il consumo di acqua fino al 95% dovrebbe attirare la nostra attenzione.

Meno acqua è una vittoria.

Poiché il clima è controllato e non c'è terreno per ospitare parassiti o malattie, l'agricoltura indoor richiede pochi pesticidi. I lavoratori sono esposti a meno sostanze tossiche e non ci sono minacce per le api o altre piante o animali desiderabili.

Meno prodotti chimici è una vittoria.

La lattuga coltivata indoor può anche essere perfezionata dal punto di vista nutrizionale regolando il fertilizzante, ma gli studi che confrontano la nutrizione della lattuga indoor e outdoor trovano poca differenza, quindi lo chiamerò un lavaggio.

Tuttavia, si tratta di quattro vittorie non banali e fanno parte del motivo per cui l'agricoltura verticale sembra aver catturato l'immaginazione dei coltivatori e dei consumatori urbani.

Ma prima di sborsare per i microgreens, ci sono un paio di svantaggi. Il primo è che dovrai sborsare molto, e il secondo entra nel vivo dell'inevitabile trade-off tra pianeta e persone: l'impronta di carbonio.

Se coltivi alla vecchia maniera, trai vantaggio da una fonte di energia affidabile, eterna e gloriosamente gratuita: il sole. Porta le tue piante dentro e devi fornire quell'energia da solo.

Nel mondo dell'agricoltura, ci sono opinioni su ogni tipo di sistema per coltivare ogni tipo di coltura, quindi è rinfrescante che la questione fondamentale dell'agricoltura verticale - l'uso dell'energia - si riduca a qualcosa di più affidabile: la matematica.

Non c'è modo di aggirare il fatto che le piante hanno bisogno di una certa quantità minima di luce. Nelle fattorie verticali, quella luce viene generalmente fornita in modo efficiente, ma, anche così, sostituire il sole è un'attività ad alta intensità energetica. Louis Albright, direttore del programma Controlled Environment Agriculture della Cornell University, ha fatto i conti: ogni chilogrammo di lattuga indoor ha un costo climatico di quattro chilogrammi di anidride carbonica. E questo è solo per l'illuminazione. Le fattorie indoor spesso necessitano di controllo dell'umidità, ventilazione, riscaldamento, raffreddamento o tutto quanto sopra.


I lavoratori agricoli sarebbero tra i beneficiari dell'agricoltura verticale indoor, che ridurrebbe la loro esposizione ai pesticidi. (Eric Thayer/Reuters)

Confrontiamolo con la lattuga coltivata in campo. Il costo del clima varia in base alle condizioni, ma le stime che ho trovato indicano che la produzione di lattuga indoor ha un'impronta di carbonio da 7 a 20 volte maggiore di quella della produzione di lattuga all'aperto. La lattuga indoor è un Sasquatch al carbonio.

Ma aspetta! Ci sono modi per rimediare a questo. Anche la lattuga di spedizione (di solito dalla California) ha un costo climatico. Se la tua lattuga viene coltivata in un magazzino in una città vicina, la tagli in quel modo. Ma i risparmi sui trasporti non sono nemmeno vicini a colmare il divario, a meno che la tua lattuga coltivata in campo non venga trasportata in aereo. Il costo del carbonio del trasporto aereo è così alto che le fattorie indoor sarebbero un ottimo sostituto.

Non abbiamo ancora finito.

L'illuminazione sta diventando più efficiente e questo aiuterà, ma ci sono limiti significativi al miglioramento. Un portavoce di Philips Lighting ha affermato che la società prevede che alla fine i suoi LED diventeranno del 10% più efficienti, ma non molto di più. Albright teorizza che qualcosa come il 50 percento in più sia possibile. Il massimo teorico è che tutta l'elettricità che fluisce verso la lampadina viene convertita in luce; in questo momento, le migliori lampadine ne convertono solo la metà.

C'è un altro modo per rendere l'illuminazione più efficiente: pompare anidride carbonica nell'aria. Le piante fotosintetizzano CO2, quindi se ce n'è di più nell'atmosfera, le piante possono crescere meglio con la stessa quantità di luce. Secondo Albright, questo è un altro 20% di risparmio.

Combina l'illuminazione e il risparmio di CO2 e stai guardando qualcosa come un miglioramento dell'efficienza del 40% nel breve termine. Sostanziale, ma non abbastanza per rendere le fattorie indoor competitive dal punto di vista climatico.

Per questo, dobbiamo guardare alla fonte dell'energia. Non la fonte alla fattoria; anche con una perfetta efficienza, i pannelli solari sul tetto di un magazzino non possono nemmeno lontanamente fornire energia sufficiente per pile e pile di piante. È la fonte nella centrale elettrica che conta.

L'impronta di carbonio della tua lattuga dipende quasi interamente dall'impronta di carbonio della tua elettricità. Se la tua fattoria si trova nel paese del carbone, il costo del carbonio è alto. Gas naturale, è più basso. Circa un quinto dell'elettricità in questo paese è generato da centrali nucleari, che hanno un'impronta di carbonio vicina allo zero, rendendo le fattorie indoor una chiara vittoria. E, poiché le fonti di energia rinnovabile come il solare e l'eolico inizieranno a contribuire maggiormente alla rete, il costo del carbonio delle fattorie verticali diminuirà.

I rack di piante sono impilati uno sopra l'altro all'interno del magazzino di FarmedHere nell'area di Chicago. (Jennifer Kathryn Photography/FarmedHere LLC)

Nate Laurell ci pensa molto. È l'amministratore delegato di FarmedHere, una delle più grandi fattorie verticali della nazione, che coltiva basilico biologico, microgreens, rucola, cavolo riccio e altro in un magazzino fuori Chicago. Da un punto di vista climatico, andare in verticale significa scommettere che l'energia rinnovabile sta arrivando. Laurell riconosce l'alto costo del carbonio dei suoi prodotti oggi, ma afferma che ridurre l'impronta di carbonio della rete è un problema risolvibile nel tempo. A lungo termine, dice, elettrificare l'agricoltura sarà una vittoria per il clima perché la rete diventerà verde più velocemente della fattoria.

Vedo un futuro in cui il costo del carbonio della lattuga indoor scende. È difficile prevedere se il costo in dollari scenderà proporzionalmente. Uno dei problemi con l'agricoltura verticale è che è costoso. Mantenere un edificio, creare un'infrastruttura idroponica e pagare l'affitto delle grandi città o le tasse sugli immobili è un'impresa che riduce il portafoglio. Ad oggi, tutte le fattorie verticali che conosco coltivano erbe e verdure, colture di alto valore che vendono a consumatori urbani benestanti.

Ho chiesto a Laurell se quel tipo di agricoltura può uscire dal modello del basilico per i ricchi, e lui ha detto che è fiducioso che possa farlo. Sebbene i suoi prodotti abbiano ora un prezzo competitivo con altre verdure ed erbe biologiche, sta lavorando per ridurre quel prezzo. Il nostro intento è arrivare a un punto in cui si ha cibo più pulito con meno prodotti chimici che arriva al supermercato entro 24 ore a un prezzo che non è solo per Whole Foods, dice. Mira a essere competitivo con la lattuga coltivata in modo convenzionale e prevede di arrivarci entro tre-cinque anni. Un prodotto biologico costoso che viene venduto a consumatori facoltosi non è poi così interessante come attività commerciale, afferma. Per me, l'affare interessante risolve il problema di nutrire le persone. Laurell non era disposto a condividere i dettagli del suo piano di riduzione dei costi, comprensibile in un settore competitivo, ma gli auguro buona fortuna.

La linea di fondo delle fattorie verticali è che oggi la lattuga indoor ha un enorme costo climatico, ma non è difficile immaginare un mondo in cui una rete energetica trasformata cambia quell'equazione. Per tanti motivi, speriamo che il mondo arrivi presto.