¿Qué es la agricultura vertical?

Pros y Contras de una nueva forma de cultivo

¿Cuándo nació la agricultura vertical?

El concepto de agricultura vertical nació en 2011 en una clase de la Universidad de Columbia en la ciudad de Nueva York. Durante una clase, el profesor Dickson Despommier retó a sus alumnos a encontrar una forma de producir alimentos dentro del perímetro de la isla de Manhattan. Los alumnos propusieron inicialmente cultivar en lo alto de los rascacielos, pero incluso utilizando todos los tejados de la isla sólo se cubriría el 4% de las necesidades alimentarias de la población. Así que surgió una nueva idea: cultivemos en el interior de los edificios aprovechando el espacio vertical. Fue un gran avance.

En ese momento, ya existía toda la tecnología que necesitábamos para poner en práctica esta visión.

En todo el mundo ya estábamos practicando el cultivo sin suelo, como el hidropónico, para producir hortalizas o pequeños frutos en invernaderos. También era posible  modificar la temperatura y la humedad internas, y ya existían luces hortícolas. Sólo nos faltaba unir todas estas tecnologías.

Desde entonces, el número de las llamadas «granjas verticales» ha aumentado en todo el mundo, desde Estados Unidos a Japón, China, Singapur, Sudamérica y Europa. (fuente A.V.F.).

En los últimos años, los conocimientos sobre este tipo de cultivo han aumentado exponencialmente, las tecnologías han hecho que la producción sea cada vez más eficiente y se han cultivado con éxito muchos cultivos diferentes.

Intentemos comprender cómo funcionan estas granjas 4.0, analizando los distintos componentes de la agricultura vertical.

¿Cómo funcionan las granjas verticales?

Células climáticas

Donde sea que quiera construir su granja vertical, es necesario crear un entorno aislado para mantener el nivel deseado de condiciones climáticas como la temperatura, la humedad y la ventilación. El entorno totalmente cerrado debería impedir también la entrada de plagas y enfermedades.

Las células suelen estar hechas de paneles de sandwich, pero también se utilizan contenedores para desarrollar granjas modulares. Las células climáticas pueden instalarse prácticamente en cualquier sitio, desde edificios a barcos, almacenes, escuelas o en la parte trasera de un restaurante.

Climatización (HVAC System)

Después del aislamiento, la climatización (HVAC system “Humedad Ventilación y Control del Aire”) es la primera “herramienta”, y la más crucial, de la agricultura vertical. Este sistema tiene que filtrar el aire que entra y que sale, creando el mejor entorno posible para los cultivos.

En el desarrollo de una granja vertical, es necesario diseñar con sumo cuidado el sistema de climatización en consonancia con el espacio de cultivo. De ello derivará el éxito del cultivo, la productividad de las cosechas y el nivel de costes operativos relacionados con el consumo de energía.

Métodos de cultivo

Los dos principales métodos de cultivo sin suelo en agricultura vertical son el hidropónico y el aeropónico.

El hidropónico es el más común.

La historia de la hidroponía se remonta a los antiguos jardines de Babilonia y lo han practicado diferentes etnias y civilizaciones. Incluso hoy, en Myanmar, la población local cultiva en balsas que descansan sobre las aguas del lago Inle.

Industrialmente, los agricultores holandeses han desarrollado métodos hidropónicos para producir dentro de invernaderos, e incluso la NASA ha desarrollado algunos prototipos para producir alimentos en el espacio.

La idea es sencilla: las plantas quedan suspendidas por encima del nivel del suelo gracias a diversos soportes, lo que permite que el agua y los nutrientes fluyan a través de las raíces, generando un circuito de riego semicerrado. Las plantas reciben la cantidad exacta de nutrientes que necesitan y no se desperdicia agua.

El sistema aeropónico es más reciente. El principio es el mismo, pero el agua y los nutrientes se pulverizan directamente sobre las raíces de las plantas suspendidas en el aire. A veces se prefiere este método para evitar el estancamiento del agua y aumentar la oxigenación de las raíces.

Lechuga cultivada en hidroponía

Lechuga cultivada en hidroponía – Vertical Farming Education

Sistema de cultivo

En agricultura vertical, ya hemos visto varios tipos de sistemas. Los paneles móviles de Skygreen (una de las primeras granjas verticales industriales del mundo), N.F.T., torres y los bastidores más comunes utilizados en la mayoría de las granjas. Recientemente, una start-up italiana ha desarrollado un nuevo prototipo que utiliza inteligencia artificial para mover las plantas dentro de un gran «cubo» de granja vertical y hacer que el cultivo sea extraordinariamente eficiente.

Luces

Como hablamos de cultivo de interior, necesitará luces agrícolas que reproduzcan la radiación solar, especialmente la longitud de onda del rojo y del azul (así es como las luces parecen rosas o moradas).

Los L.E.D. que se utilizan hoy en día en la agricultura de interiores son muy eficientes energéticamente y pueden utilizarse para cultivar diferentes plantas. Algunos L.E.D.s son tan eficientes que permiten modificar el espectro y la intensidad de la luz cuando se necesita cambiar de cultivo o incluso replicar la puesta y la salida del sol, proporcionando a las plantas la mejor simulación posible de los cambios solares diarios.

Led utilizado para cultivo de lechuga en sistema Radix

Led utilizado para cultivo de lechuga en sistema Radix – Vertical Farming Education

Software de cultivo

Los agricultores verticales utilizan otro tipo de software para controlar y gestionar las condiciones climáticas, los caudales de riego y la iluminación. El software, la inteligencia artificial y la I.o.T. (Internet of Things) están en continuo desarrollo, aumentando el nivel de automatización de todo el proceso de cultivo.

Semillas y substratos

La estrategia menos costosa y la más seguida es partir de semillas en lugar de plantas pequeñas. Además, así es posible controlar toda la cadena de producción, desde la siembra hasta la cosecha.

Las plantas que suelen cultivarse en la agricultura vertical son verduras de hoja verde, microgreens, frutas pequeñas, cannabis, hierbas aromáticas y flores comestibles.

Los sustratos sobre los que se cultivan las plantas existen en diferentes formas y texturas, desde la turba hasta la lana de roca. El sustrato debe elegirse cuidadosamente en función del sistema de cultivo, los cultivos elegidos y los caudales de riego. Normalmente, se opta por sustratos orgánicos, que pueden compostarse y no generan residuos sólidos.

Microgreens sobre sustrato orgánico

Microgreens sobre sustrato orgánico – Profarms

Otros utensilios

En función del proyecto, los agricultores pueden utilizar otras herramientas y maquinarias, desde salas de germinación hasta frigoríficos y máquinas, para el envasado, el almacenamiento, la siembra automática y la cosecha.

Pros y Contras de la agricultura vertical 

Como habrá comprendido, las ventajas de la agricultura vertical son muchas:

–   Ahorro de suelo: en los cultivos verticales, el espacio se utiliza de forma muy eficiente, lo que es esencial para producir alimentos para la creciente población mundial sin explotar tierras agrícolas adicionales. Los cultivos sin suelo también evitan problemas como la sobre fertilización, causante de la contaminación del agua en todo el mundo (sobre todo en los monocultivos).

–   Ahorro de agua: la agricultura vertical es especialmente eficiente en el uso del agua. Con nuestros estudiantes, hemos demostrado utilizar un 90% menos de agua que en la agricultura de campo.

Con algunos sistemas, se puede recuperar la humedad de la transpiración, reutilizándola para regar las plantas.

–   De la granja al tenedor (vertical): la posibilidad de cultivar en un entorno totalmente controlado permite producir prácticamente en cualquier lugar, desde almacenes a escuelas, barcos o incluso en estaciones espaciales internacionales. Cultivar alimentos dentro o cerca de las grandes ciudades es una buena manera de evitar importantes emisiones de carbono y costes de transporte. Reducir el tiempo que transcurre desde la cosecha hasta el consumo es una buena forma de mantener los cultivos frescos, sabrosos y nutritivos.

–   12 meses de producción: la posibilidad de producir durante todo el año independientemente de las condiciones climáticas externas permite cultivar en cualquier parte del mundo con una continuidad y seguridad extraordinarias.

–   Producir y recuperar cultivos antiguos: los monocultivos, los monodietas, los pesticidas y el cambio climático son responsables de la reducción de las especies y variedades cultivadas en el mundo. Tener la capacidad de establecer condiciones climáticas diferentes permite recuperar variedades de cultivos abandonados por ser menos productivos o inadecuados para el uso de pesticidas.

–   Alimentos limpios: los cultivos en interior permiten cultivar sin riesgos de plagas o enfermedades, por lo que no es necesario utilizar herbicidas ni pesticidas.

–   Atractivo: la pérdida de interés por las prácticas agrícolas es común en todo el mundo. La tecnología y el carácter futurista de la agricultura vertical atraen a los agricultores más jóvenes, lo que da la vuelta a la estadística.

Contras

–   Consumo de energía: en el escenario global hay que tener en cuenta la energía necesaria para el sistema de climatización -calefacción, ventilación y aire acondicionado- (que funciona las 24 horas) y la iluminación. No obstante, los paneles solares y las baterías pueden reducir el consumo y los costes energéticos.

–   Selección de cultivos: se pueden cultivar prácticamente todos los cultivos en interior, pero hoy en día sólo algunas variedades son rentables y adecuadas para este sistema.

 

¿Qué es la agricultura vertical?

Cómo montar una granja vertical

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