Cómo los Expertos en CEA Cultivan más Alimentos con Menos Recursos

Cómo los Expertos en CEA Cultivan más Alimentos con Menos Recursos

La serie de seminarios web ''El futuro de la agricultura controlada de Bluelab'' reúne a las mejores mentes de CEA para discutir la frontera de la horticultura. Nuestra anfitriona, Caroline Nordahl, directora de ventas y marketing aquí en Bluelab, habla con científicos de plantas, los mejores investigadores de CEA e ingenieros para obtener una perspectiva única sobre lo que podemos esperar en el futuro de CEA.

En este episodio de seminario web, hablamos con el Dr. Matt Mickens, director científico de Elevate Farms y Derek Smith, director ejecutivo del Resource Innovation Institute sobre cómo las operaciones de cultivo de interior pueden producir más cultivos con menos agua y energía.

Conclusiones clave

Para reducir los costos, medir y apuntar a reducir el uso de agua y energía.

Los productores de hoy enfrentan el problema diario del riesgo climático, además de tratar de descubrir cómo adoptar la tecnología para cultivar de manera más productiva y eficiente, todo mientras mantienen una excelente calidad de cultivo.

Cuando se trata de agricultura ambiental controlada (CEA), optar por la agricultura vertical trae los beneficios de la conservación del agua, la ausencia de pesticidas, la capacidad de trazabilidad y la eficiencia energética.

CEA no está exento de desafíos, por supuesto. Podría decirse que el mayor desafío en CEA es reducir los costos de energía, por lo que el enfoque inmediato de Matt es mejorar la eficiencia del uso de energía y agua de Elevate Farm.



"Todos estamos tratando de averiguar cuánta energía se utiliza en estos entornos de cultivo de interior, cómo se utiliza esa energía, qué tan eficientemente se utiliza y cuáles son los KPI para medir la eficiencia"

- Dr. Matt Mickens, director científico de Elevate Farms

Cómo Elevate Farms ahorra un 97% más de agua que los agricultores tradicionales del suroeste de EE. UU.

La mayoría de los agricultores tradicionales del suroeste de los Estados Unidos utilizan 250 litros (66 galones) de agua por kilogramo de producto al año. Elevate Farms usa solo 8 litros (2 galones) por kilogramo por año, con el objetivo de reducirlo a solo 6 kg (1.5 galones) por año. Con las sequías cada vez más severas, existe un creciente apetito por reducir el uso de agua para preservar la seguridad alimentaria.

El secreto radica en su sistema de agua cerrado. Su NFT (técnica de película de nutrientes) alimentada por gravedad lleva agua nutritiva e irriga capas de cultivos en un horario preprogramado. Luego, el agua se drena y se filtra a través del sistema de nutrientes. El 90-95 por ciento de la absorción de agua de la planta se transpira a través de la evapotranspiración, y esa agua se puede volver a capturar mediante la deshumidificación. Luego, esta agua se trata, se filtra y se devuelve como agua de relleno para los nutrientes.

Usando tecnología de agua y aire de circuito cerrado, se ahorran 36 millones de litros (9,5 millones de galones) de agua al año. Este método es escalable: utiliza el 3 por ciento del agua necesaria en comparación con la agricultura tradicional, sin comprometer un producto final rico en nutrientes.

Intensidad de la luz: Una métrica vital para revisar para ahorrar energía.

La iluminación LED en entornos controlados tiende a hacer crecer los cultivos muy rápido. Por lo tanto, Matt y Derek recomiendan encarecidamente medir la intensidad de la luz para asegurarse de que sus plantas no reciban demasiada o muy poca luz, lo que afectará directamente los rendimientos y el consumo de energía.

Las granjas con pantallas LED no solo están mejorando sus ahorros de energía (kilovatios-hora), sino que también ven un aumento de la productividad del 80 por ciento por unidad de electricidad consumida.

Además de la intensidad de la luz, tanto Matt como Derek refuerzan que el contenido de oxígeno y los patógenos en el agua son otras métricas clave para analizar para un crecimiento óptimo.




“Tenemos indicadores clave de rendimiento sobre energía, emisiones, agua y residuos. Trabajamos todos los días con productores, gobiernos y empresas de servicios públicos para establecer puntos de referencia y líneas de base que ayuden a las personas a adoptar las prácticas más eficientes. Eso es mediante la facilitación de las mejores prácticas, el desarrollo de estándares, la formación del mercado, el apoyo a la política, el desarrollo y el apoyo al desarrollo del programa de servicios públicos ".

- Derek Smith, director ejecutivo del Resource Innovation Institute



Cómo la automatización y el diseño basado en la eficiencia transforman a CEA

Matt confirma que la automatización en sus prácticas de CEA ha sido la clave del éxito de Elevate Farm.

Los aspectos positivos de la automatización:

• Los algoritmos que determinan las condiciones de cultivo perfectas para una amplia gama de cultivos ricos en nutrientes.
• Los datos se monitorean y analizan continuamente a lo largo del ciclo de crecimiento.
• Los ajustes de iluminación y clima son automáticos
• Dentro de 20 a 30 días, las plantas se transfieren robóticamente al área de cosecha.
• Saber exactamente cuándo las plantas alcanzarán un nivel exponencial a partir de ensayos de plántulas múltiples y pruebas con fechas de siembra para obtener resultados óptimos.

Los desafíos de la automatización:

• Determinar cuándo y dónde automatizar procesos
• Abordar los costos de energía
• Tener a las personas adecuadas a bordo
• Tener personal capacitado con un instinto genuino para comunicarse con los equipos de datos.
• Evaluación comparativa constante

Podemos lograr la seguridad alimentaria local a escala mundial.

La declaración de misión de Elevate Farm es la seguridad alimentaria local a escala mundial.

Su instalación automatizada en Welland, Ontario es pionera en nueva tecnología en CEA, empujando los límites de lo que es posible en la producción de alimentos.

Su sistema de túnel de cultivo (que se muestra arriba) proporciona capacidad y control del entorno que está separado del almacén. Esto fue construido especialmente desde cero, utilizando solo 5000 pies cuadrados, dejando el resto del almacén para otras actividades de procesamiento.

Cómo los túneles de cultivo permiten la comida local a escala global.

• Tiene la capacidad de producir 450.000 kilogramos (992.080 libras) de verduras de hoja verde al año en cualquier clima.
• Recetas de luz impulsadas por inteligencia artificial que determinaron el tamaño, el sabor y los valores de nutrientes personalizados
• Minimizar el espacio requerido
• Proporcionar un ambiente controlado que tenga una alta densidad de plantas y una pequeña área de cultivo.
• Cada instalación puede cultivar hasta 18 capas de verduras de hoja verde.
• Totalmente escalable con mínima intervención humana

Los datos juegan un papel vital en la reducción de energía

Para ayudar a los productores a tomar decisiones durante el crecimiento y avanzar hacia modelos de producción más eficientes, se requieren informes de datos, métricas y evaluaciones comparativas de las instalaciones.

La evaluación comparativa de las instalaciones es relevante y relativa a todos los edificios comerciales. Sin embargo, comparar ese conocimiento con lo que están haciendo otros edificios ayuda a los propietarios de negocios u ocupantes a encontrar ahorros de energía, que es un desafío con la agricultura vertical.


“Ese camino hacia la eficiencia, la productividad y la rentabilidad realmente comienza con la evaluación comparativa y el seguimiento del desempeño. Si desea saber qué tan eficiente es, si desea comparar su desempeño con el de otras operaciones, para eso estamos aquí ".

- Derek Smith



La Institución Innovadora de Recursos está ayudando a los productores a determinar qué tan competitiva es su instalación entre el mercado de CEA. Un sistema de clasificación de edificios ayudará a verificar el desempeño hacia la eficiencia y la productividad.

Puede validar su desempeño año tras año utilizando la herramienta de validación gratuita del Resource Innovation Institute.


"Al comparar muchas instalaciones y traer datos confidenciales, podemos construir un conjunto de datos que puede formar KPI y puntos de referencia por cultivo, por región y por zona climática para ayudarnos a guiar ese camino hacia una mayor eficiencia".

- Derek Smith



Mida, verifique e informe para que pueda:

• Comprender lo que está sucediendo con los cultivos en el transcurso de un ciclo de cosecha o ciclo de producción anual.
• Obtenga información sobre lo que la instalación con el uso de recursos en relación con la cantidad de producción
• Predecir cuáles son los rendimientos
• Predecir el momento óptimo para cosechar

Estandarice y comparta los datos para que todos podamos tomar mejores decisiones.

¿Cómo verificamos que CEA es el futuro resiliente que todos queremos? Derek cree que hay muchas afirmaciones sobre los beneficios ambientales y sociales; sin embargo, es importante centrarse en la gobernanza, que depende en gran medida de los datos. Es por eso que los datos deben estar estandarizados, validados, comparables y confiables.



“Lo que quiero transmitir es que todo el mundo está realmente interesado en ESG en este momento y eso es genial y hay acceso a nuevo capital. Hay muchos inversores interesados ​​en incluir a algunos de los que se muestran aquí, que están en nuestro consejo asesor ".

—Derek Smith



Algunas buenas preguntas para hacer para datos estandarizados en CEA incluyen:

• ¿Cómo se está desempeñando mi operación año tras año?
• ¿Cómo se compara el rendimiento con el de otras granjas?
• ¿Es esa información residente en esa instalación?
• ¿Es esa información verificable?
• ¿Es comparable a otras granjas?

Las metodologías probadas, la eficiencia de los recursos naturales y la conexión de la tecnología a los entornos de crecimiento dan forma al futuro del cultivo comercial, sin comprometer los productos frescos y nutritivos.

Tanto Matt como Derek comparten el mismo sentimiento; que a través de la colaboración, los datos y la transparencia, tenemos la capacidad de cultivar más alimentos con menos recursos.