Agricultura vertical, la tendencia global que gana terreno para enfrentar los impactos del cambio climático

Uno de los efectos más evidentes del cambio climático para la agricultura es la escasez hídrica -megasequía en el caso de Chile-, a los que se suman otros como heladas e inundaciones que han puesto en riesgo la producción de hortalizas, lo que está obligando a la industria agrícola en el mundo a buscar nuevas formas de cultivos y a incorporar tecnología, para lidiar con los efectos del calentamiento global.

Desde hace más de una década se viene desarrollando la agricultura vertical, que utiliza métodos de cultivo como la hidroponía (sin suelo) y la aeroponía (con las raíces al aire) en ambientes con control automatizado de temperatura, iluminación y nutrición. Estos invernaderos y granjas verticales permiten producir ciertas especies vegetales -principalmente hortalizas- con mucho menos agua -un 95% menos- que la que se utiliza un cultivo normal.

La Líder de Estrategias Hídricas de Fundación Chile (FCh), Claudia Galleguillos, señala que los países más adelantados en cultivos verticales son aquellos con problemas de agua, como China, Estados Unidos y Dubái en Emiratos Árabes. Este último país ha invertido casi 240 millones de euros para fomentar esta innovación y busca ser independiente a 2030 de la importación de alimentos, para producirlos en granjas verticales.

Claudia Galleguillos, líder de estrategias hídricas de Fundación Chile.

“Estas granjas producen más cantidad y de mejor calidad y con un 100% de seguridad en menos espacio y con mucho menos agua que los cultivos tradicionales. Tienen una alta capacidad para maximizar la producción por unidad de superficie y gran flexibilidad de la ubicación”, afirma Galleguillos.

En igual cantidad de metros cuadrados, un cultivo vertical puede aumentar la producción entre un 40% hasta un 100% que uno convencional, porque se pueden realizar más cosechas al año, “se requieren 30 a 40 días para un cultivo de hortalizas, y lo normal es que se requieran 65, “hay una rotación que hace que sea más rentable”, dice Galleguillos. La experta también destaca que se necesita+ menos superficie de suelo -un 99% menos que los cultivos tradicionales-, no usa pesticidas y tiene “cero descarga de residuos líquidos, porque tiene un sistema de recirculación del agua”.

Cuenta que en China y Dubái, instalaron granjas en rascacielos antiguos, algunos abandonados, lo que tiene impacto positivo para las ciudades, porque ayuda a tener espacios verdes en la zona urbana y acerca las zonas de cultivo a la ciudad, lo que contribuye a disminuir los costos y emisiones de gases de efecto invernadero asociadas al transporte del campo a la ciudad. “En Dubái la producción de tomates usa cuatro litros por kilogramo versus los 200 l/kg en cultivos exteriores”, dice Galleguillos.

Asegurar la producción de hortalizas

Galleguillos señala que en el mundo las granjas verticales están ayudando a sostener la producción de hortalizas, “claves para el funcionamiento del organismo”, las que no solo están amenazadas por la falta de agua, sino también por los cambios de clima, como olas de calor, lluvias torrenciales, inundaciones, heladas o granizos, “que matan la producción en todo el mundo. Por ejemplo, los chinos están usando la agricultura vertical por las inundaciones”.

Dice que las proyecciones de cambio climático y de escasez hídrica para Chile alertan que habrá impactos negativos en la pequeña agricultura. “Sabemos que los primeros que van a desaparecer son los pequeños agricultores y las hortalizas, entonces, se requiere una solución como esta”.

Pablo Bunster, cofundador de AgroUrbana, señala que la escasez de hortalizas “ya es una realidad”, siendo un aspecto importante la edad de los agricultores, donde “en Chile estamos bordeando los 50 años, y las generaciones que vienen no siguen con el oficio de los padres, se van a la ciudad. Es urgente empezar a pensar en maneras de compensar”, dice.

Añade que de aquí a 2050 habrá 10 mil millones de habitantes en el mundo, “y tendríamos que aumentar en un 70% la producción de alimento. Considerando la situación actual del cambio climático, escasez de agua y agotamiento de los suelos arables, si no empezamos a cambiar la forma en que desarrollamos la agricultura, la ecuación no va a dar”.

Galleguillos explica que la producción de hortalizas en el campo está en manos de pequeños agricultores, quienes en su mayoría no cuentan con eficiencia o tecnología para optimizar el uso del agua, lo que impacta en las zonas donde hay sequía. Y añade que si Chile sigue haciendo “más de lo mismo la pequeña agricultura va a morir, porque no va a tener cómo sostenerse y vamos a tener escasez de hortalizas y las pocas que se den serán carísimas”.

California: granjas para terceros

GrowPod Solutions es una empresa de agricultura vertical creada en 2016 en Colton, California, uno de los estados de EEUU con los mayores problemas de sequía. Sus cultivos van desde vegetales, como lechugas, cebollas y tomate, hasta frutas, como berries y manzanas, las que cultiva en granjas verticales bajo su propia marca, pero también para terceros.

Se especializan en ambientes modulares de cultivo hidropónico -en áreas pequeñas hasta grandes- a través de cápsulas de cultivo, las que entregan información en tiempo real sobre todos los componentes de la granja, como el aire, agua, humedad, nutrientes y crecimiento de las plantas.

George Natzic, presidente de la empresa, señala “se ha visto en gran medida el ahorro de agua. La mayor parte se consume a través de la absorción de las raíces, lo que hace que no se desperdicie en el medio ambiente. En el caso de California, esto se ha vuelto necesario, al ser uno de los estados con mayor riesgo de sequía en todo el país”.

Comenta que la técnica existe hace más de una década en EEUU, donde las empresas dedicadas al rubro aumentan año a año, con más de 30 firmas en la actualidad.

Según GrowPod Solutions, uno de los mayores contribuyentes a la contaminación global por carbono es el transporte de alimentos. Más del 95% de la lechuga y otras verduras que se consumen en los mercados estadounidenses se cultivan en California y Arizona, y se transportan largas distancias en camiones. Según los informes, estos camiones pueden emitir hasta 4,1 toneladas de CO2 al al año al llevar este alimento al mercado. Entonces, al acercar las granjas a la ciudad, esta fuente de emisiones disminuye.

Natzic afirma que la agricultura vertical, debido al desarrollo que ha tenido en EEUU, “será la principal forma de abastecimiento. Es demasiada la ganancia sobre la agricultura normal, donde se está expuesto a pestes, riesgos para la salud, y enfrenta directamente los efectos del cambio climático, la escasez de agua y daño del suelo”.

AgroUrbana, la pionera en Chile

En 2018, el ingeniero industrial, Cristián Sjögren y el ingeniero comercial, Pablo Bunster, fundaron AgroUrbana, la primera startup de agricultura vertical en Chile y Latinoamérica. Construyeron una granja en la comuna de Quilicura, la que cultiva vegetales en capas verticales -lechuga, kale y albahaca- con técnicas de hidroponía, y comenzaron las pruebas en frutos como berries.

Sjögren comenta que la agricultura vertical implica mayores costos en comparación con la tradicional por la inversión de infraestructura, luces LED, y tecnología, pero dice que “la gran diferencia, es que somos muy eficientes en la logística. Al llevar la agricultura a la ciudad y de esa forma estar a 20 minutos de los restaurantes y supermercados, logramos mucha eficiencia”.

Señala que si bien su principal impacto positivo está en la sostenibilidad, por el ahorro de agua, libre de pesticidas y menor huella de carbono al estar en la ciudad, otro factor clave es el consumo. “Las generaciones más jóvenes están cambiando las preferencias de mercado y ya no basta tener un producto a un gran volumen, a un precio atractivo, sino que la transparencia es un tema relevante. Les interesa saber quién hizo, cómo y qué impacto tuvo la elaboración de ese alimento en el planeta”, dice Sjögren.

Un tercer punto es la resiliencia frente a crisis como la pandemia de Covid-19 y el cambio climático. “Al comienzo de la pandemia nos quedamos sin suministro de legumbres. Ahí es donde viene una mirada de cómo desarrollar una agricultura que sea a prueba de crisis con un componente local. A través del control del clima, de la nutrición, podemos producir agricultura en cualquier parte del mundo y con la misma condición de calidad todo el año”, señala Sjögren.

En 2021, la startup cerró una ronda de serie A por US$ 4 millones, liderada por Kayyak Ventures. Gran parte de estos recursos los destinó a la construcción de la primera planta de agricultura vertical a gran escala en Latinoamérica, que esperan tener en marcha en 2023 en Santiago. “Con esta nueva planta queremos validar nuestro modelo a escala industrial para después salir a multiplicarlo en la región, cuenta Bunster.

Además, esta planta les permitirá funcionar solo con energías renovables. “Ahí tendremos la capacidad suficiente de consumo para negociar nuestro propio contrato de compra de energía y usar solo renovables”, dice Bunster.

Periodismo de soluciones

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AgroUrbana tiene una granja en Quilicura.

Costos y limitaciones

En los invernaderos y granjas verticales se cultivan plantas de hojas verdes como lechugas, acelga, rúcula o apio, pero también otros como rábanos, nabos, zanahorias, cebollas, papas, tomates, incluso frutas.
En materia de costos, además de la inversión inicial en infraestructura -que pueden ir desde invernaderos con maderas y plásticos, hasta modernas estructuras-, está el sistema de automatización para mantener las condiciones de temperatura, iluminación LED y ventilación, donde el principal gasto permanente es de energía, el que “podría bajar”.
“Hay energía solar, eólica, en Chile se está desarrollando el hidrógeno verde y en EEUU crearon prototipos de mini centrales transportables de energía nuclear, hay mucha innovación y se espera que avance rápidamente para bajar los costos”, dice Galleguillos.
Se suma el gasto en nutrición. Los vegetales se cultivan en soluciones acuosas con nutrientes o suelos arcillados, en caso de la hidroponía, o se cuelgan, si el método es aeroponía.
Los cultivos verticales tienen algunas limitaciones. Si bien pueden producir una amplia variedad de hortalizas, se priorizan los vegetales de hojas verdes y cultivos temporales, para lograr la rentabilidad frente al costo de energía. Según estudios de FCh, lechugas y espinacas dejan un alto porcentaje de beneficio, sin embargo, productos como papas o tomates requieren nutrientes adicionales, más tiempo de cultivo y mayor consumo energético
El costo de operación de un cultivo vertical en equivalencia a uno en tierra es superior, pero cuando se toma en “consideración la energía que gastas en transporte hacia las grandes ciudades es un elemento que se netea e incluso, cuando el precio de la energía es inferior al del combustible, el costo final es menor. Una granja vertical con lo que produce es rentable”, afirma Galleguillos. George Natzic, presidente de GrowPod Solutions de California, explica que los gastos en energía e infraestructura “se pueden compensar en la eficiencia y la calidad del producto. Es algo que termina valiendo la pena”
La experta de FCh afirma que, a pesar de los costos de energía y la gama limitada de alimentos, su potencial de crecimiento es enorme. “Se estima que el valor global del mercado agrícola vertical aumentará a US$ 6.400 millones para 2023, desde US$ 403 millones en 2013, con casi la mitad de ese crecimiento en EEUU”, dice.
Por ello, plantea que se puede aplicar en Chile, pero habría que superar barreras culturales como la migración campo-ciudad y abordar desafíos como la generación de una red de proveedores y servicios “mucho mayor de la que se requiere en el campo”, afirma Galleguillos.