Reducir el Impacto Ambiental de la Agricultura Interior un 74%

Reducir el Impacto Ambiental de la Agricultura Interior un 74%

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.

Hablamos con Julia Kurnik, Directora de Startups de Innovación en WWF y Eric Ellestad, Vicepresidente de Investigación y Desarrollo de 80 Acres Farms por 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 crecimiento. por un mundo más saludable.

Conclusiones clave

WWF ve la agricultura como un área de preocupación ambiental

Quizás se pregunte por qué WWF (World Wildlife Fund) está interesado en financiar proyectos de investigación de CEA.

La producción de alimentos ya tiene un gran impacto ambiental y con la creciente población mundial, es aún más urgente abordar la necesidad de suministrar alimentos a las personas al tiempo que se minimiza la huella ambiental.

WWF se siente atraído por la industria de la agricultura de interior, ya que presenta muchos beneficios ambientales, que Julia detalla en nuestra entrevista sobre la sostenibilidad de CEA.

La industria se encuentra en su etapa inicial, por lo que es un buen momento para que WWF entre 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, "que es tanto una preocupación medioambiental como financiera", dice Julia Kurnik. Este es un desafío energético, no solo cuánta energía, sino también de dónde proviene la energía.

El siguiente gráfico muestra el impacto ambiental del cultivo de lechuga en St. Louis, EE. UU. El gris representa la reducción de energía derivada del uso de un recurso energético renovable. En el caso de la lechuga cultivada hidropónicamente, la reducción en unidades de impacto (mPt) podría ser del 74%. (Julia da más detalles sobre cómo midieron el impacto en el seminario web).

La participación de WWF es ayudar a encontrar soluciones innovadoras y modelos comerciales que sean ambientalmente sostenibles, socialmente beneficiosos y económicamente rentables.

Julia Kurnik de la WWF

“No somos dueños de 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 en 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 hipotéticas granjas de interior en St. Louis, EE. UU., Y utilizaron el modelo para comparar la agricultura de interior con la lechuga cultivada convencionalmente en California. (En los EE. UU., California es donde se cultiva la mayor parte de la lechuga y se envía a St. Louis).


Los cuatro tipos de sistemas agrícolas de interior que se están estudiando son:

• Hidroponía de invernadero
• Hidroponía vertical (utilizando toda la iluminación artificial)
• Acuaponía de invernadero
• Acuaponia vertical

Al observar la cantidad de energía utilizada para los cuatro sistemas agrícolas de interior, es mayor que la que se utiliza en California. Sin embargo, la huella de gas de efecto invernadero de un kilovatio de energía utilizado en St. Louis es en realidad mayor que un kilovatio de energía utilizado en California.

Esto se debe a que California tiene una red de energía bastante limpia donde casi la mitad de su energía es renovable. En comparación, St. Louis tiene un alto contenido de carbón y, por lo tanto, tiene un mayor impacto ambiental.

"No se trata solo de la cantidad de energía que se utiliza, sino 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 St. Louis en comparación con la agricultura convencional cuando se utilizan fuentes de energía renovables.

Si los sistemas agrícolas obtienen su energía de la energía solar, los sistemas hidropónicos se ven favorables a medida que disminuye el impacto ambiental general, volviéndose más bajo que la lechuga cultivada convencionalmente.

Cuando un equipo como el de Julia busca reducir la huella ambiental, se acercan desde dos ángulos. Buscan formas de aumentar el porcentaje de energía que proviene de fuentes renovables junto con la reducción del uso de energía.


¿Cuáles son las soluciones de energía renovable exploradas por WWF?

• 1. Turbinas eólicas subacuáticas

Las turbinas eólicas subacuáticas son una nueva y emocionante tecnología en desarrollo, pero aún no son económicamente viables debido a los altos costos de instalación, materiales y mantenimiento.

• 2. Energía solar

La energía solar es la solución más positiva, pero con las limitaciones de los costos iniciales y el espacio. Julia dice, "la cantidad de paneles solares necesarios para operar una granja muy grande sería mucho más pequeña que el tamaño de la granja".

• 3. Desperdicio de alimentos

Este concepto reduce tanto el desperdicio de alimentos en los vertederos como sus emisiones de metano, además de crear una fuente de energía limpia. Julia dice que podría "llevarse cualquier tipo de desperdicio de comida, no solo las cosas que son compostables".

Reducir el uso de energía de los activos varados.

El equipo de Julia está explorando soluciones que reducirán la cantidad de uso de energía. Un gran porcentaje de la huella energética de una granja interior proviene del enfriamiento, a menudo mediante un sistema de aire acondicionado. Existen alternativas, las más positivas exploradas en la investigación son:

• 1. "Activos varados" como plantas de carbón retiradas

St. Louis tiene varias plantas de energía de carbón que se retirarán en el futuro y muchas de ellas usan el río Mississippi para enfriar la planta. La idea aquí es reutilizar la infraestructura existente para enfriar la granja.

• 2. Minas abandonadas

“Hay alrededor de medio millón de minas abandonadas solo en los Estados Unidos, sin mencionar el resto del mundo”, dice Julia. Las granjas verticales generan una buena cantidad de exceso de calor a partir de la iluminación directa e indirecta, por lo que terminan necesitando aire acondicionado. Como las minas están bajo tierra, son naturalmente más frías, por lo que se mitiga la necesidad de HVAC.

• 3. Colocación de CO2

En lugar de intentar reducir el uso de energía, el concepto es utilizar más CO2 para aumentar el rendimiento de los cultivos mediante la captura de CO2 que de otro modo iría a la atmósfera. El CO2 se puede reutilizar de manera efectiva, 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, muchas cosas han cambiado en 10 años. 80 Acre Farms está aprovechando esos cambios desde el uso de energía hasta el empaque.

“80 Acres se fundó con la misión de construir un mejor sistema alimentario”, afirma Eric Ellestad, vicepresidente de I + D de 80 Acres Farms. Es un objetivo valiente y encomiable. Para lograr esto, están analizando la producción de alimentos localizada mediante la implementación de tecnologías modernas para crear un nuevo sistema para cultivar alimentos que sea sostenible y económico. Todo ello reduciendo el consumo de producción.

Cuando Eric comenzó a trabajar en la agricultura vertical hace 10 años, los LED para horticultura comercial se habían introducido recientemente. Eran costosos, ineficientes y no tenían control de longitud de onda. Han recorrido un largo camino desde entonces a medida que la tecnología ha evolucionado para crear sistemas de iluminación energéticamente eficientes.


Eric Ellestad de 80 acres de granjas

“Seguimos mejorando con la tecnología, el costo de las luces LED y el costo del resto de la tecnología continúa bajando. Por lo tanto, cada vez es más asequible construir una granja interior altamente eficiente ".

—Eric Ellestad, vicepresidente de I + D de 80 acres de granjas



De la ciencia ficción a la realidad: tomates y bayas sin luz solar.

La agricultura vertical generalmente se limita al cultivo de verduras de hoja verde por razones de viabilidad económica y biológica. “Es casi imposible cultivar tomates en interiores. Y, como puede ver, hemos podido hacerlo. Se trata de las luces LED encima de nosotros. Se trata de asegurarse de que haya un buen flujo de aire laminar para que las plantas puedan respirar ”, dice Eric.

80 Acre Farms es el primero en cultivar tomates en un ambiente interior completo con iluminación artificial. Les ha tomado años lograr lo que han hecho y ahora pueden construir estas granjas en cualquier parte del mundo sin importar el clima y producir cultivos de calidad fenomenal.


“La agricultura vertical ha llegado y empujar 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 mejorarse a sí misma a medida que comparan y asumen la responsabilidad frente a los 17 objetivos de desarrollo sostenible de Farm Tech Society (FTS). Algunos de estos incluyen hambre cero, aumentar el acceso a alimentos frescos y saludables y crear ciudades sostenibles.


“Es difícil hablar de sostenibilidad y alimentación sin reconocer el plástico, que es una especie de elefante en la habitación. Gran parte del tiempo que se vende al por menor, es difícil no utilizar plástico. Pero puedes reducir la cantidad que usas, diseñar tus productos con plástico reciclado posconsumo que sea biodegradable ”.

—Eric Ellestad

Es evidente que esta industria tiene mucho crecimiento por delante a medida que avanza para abordar algunos de los desafíos y preocupaciones mundiales actuales. No existe una solución sencilla para eliminarlos, pero requiere un enfoque más amplio y comunitario para crear un ecosistema que ayude a allanar el camino. Sin duda, veremos algunos avances interesantes a medida que la tecnología y el conocimiento compartido en esta industria continúen evolucionando.