Cómo los expertos del 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 la CEA para debatir sobre la frontera de la horticultura.

Nuestra anfitriona, Caroline Nordahl, Jefa de Ventas y Marketing de Bluelab, habla con científicos de plantas, investigadores de CEA e ingenieros para obtener una perspectiva única sobre lo que podemos esperar en el futuro de la CEA.

En este episodio del seminario web, hablamos con el Dr. Matt Mickens, Director Científico de Elevate Farms y Derek Smith, Director Ejecutivo del Instituto de Innovación de Recursos sobre cómo las operaciones de agricultura de interior pueden producir más cultivos con menos agua y energía.

Descargue la conversación completa aquí, pero si no, siga leyendo para conocer los puntos clave.

Los puntos clave 

Para abaratar costes, mida y apunte a reducir el uso de agua y energía

Hoy en día, los agricultores se enfrentan a diario al riesgo climático, además de tratar de averiguar cómo adoptar la tecnología para cultivar de forma más productiva y eficiente, todo ello manteniendo una excelente calidad de los cultivos.

Para reducir costes, mida y trate de reducir el consumo de agua y energía.

Cuando se trata de Agricultura en Ambiente Controlado (AAC), optar por la agricultura vertical aporta las ventajas de la conservación del agua, la ausencia de pesticidas, la capacidad de trazabilidad y la eficiencia energética.

La AAC no es un método de cultivo convencional.

La AEC no está exenta de dificultades, por supuesto. Podría decirse que el mayor reto en CEA es la reducción de los costes energéticos, por lo que el enfoque inmediato de Matt es mejorar la eficiencia del uso de la energía y el agua de Elevate Farm.

"Todos estamos tratando de averiguar cuánta energía se está utilizando en estos entornos de cultivo de interior, cómo se está utilizando esa energía, con qué eficiencia se está utilizando 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 EEUU

La mayoría de los agricultores tradicionales del suroeste de EE.UU. utilizan 250 litros (66 galones) de agua por kilogramo de producto al año. Elevate Farms utiliza sólo 8 litros (2 galones) por kilogramo al año, con el objetivo de reducirlo a sólo 6 kg (1,5 galones) al año. Con las sequías cada vez más graves, cada vez apetece más reducir el uso del agua para preservar la seguridad alimentaria. 

El secreto reside en su sistema de agua cerrado. Su NFT (técnica de película de nutrientes), alimentada por gravedad, aporta agua nutritiva y riega capas de cultivos según un calendario preprogramado. A continuación, el agua se drena y se filtra de nuevo a través del sistema de nutrientes. Entre el 90% y el 95% del agua que absorbe la planta se transpira a través de la evapotranspiración, y esa agua puede volver a captarse mediante la deshumidificación. A continuación, esta agua se trata, se filtra y se devuelve como agua de reposición para los nutrientes.

Utilizando tecnología de circuito cerrado de agua y aire, se ahorran anualmente 36 millones de litros (9,5 millones de galones) de agua. Este método es escalable, ya que utiliza el 3% del agua necesaria en comparación con la agricultura tradicional, sin renunciar a un producto final rico en nutrientes.

Intensidad lumínica: una métrica vital a revisar para ahorrar energía

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

El gráfico de barras anterior muestra datos reales de la puntuación de energía de las instalaciones, utilizando diferentes soluciones de iluminación. Las granjas con pantallas LED no sólo están mejorando su ahorro 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 que hay que analizar para un crecimiento óptimo.

"Tenemos KPI sobre energía, emisiones, agua y residuos. Trabajamos a diario con productores, gobiernos y empresas de servicios públicos para establecer puntos de referencia y parámetros que ayuden a adoptar las prácticas más eficientes. Esto se consigue facilitando las mejores prácticas, desarrollando normas, formando al mercado, apoyando la política, el desarrollo y respaldando el desarrollo de programas de las empresas de servicios públicos" 

- Derek Smith, Director Ejecutivo del Resource Innovation Institute 

Cómo la automatización y el diseño basado en la eficiencia transforman 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 con alto contenido en nutrientes
• Los datos se controlan y analizan continuamente a lo largo del ciclo de crecimiento
• Los ajustes de iluminación y clima son automáticos
• En 20-30 días, las plantas se trasladan robóticamente a la zona de cosecha
• Saber exactamente cuándo las plantas van a alcanzar el nivel exponencial a partir de ensayos con varias plántulas y pruebas con fechas de plantación para obtener resultados óptimos

Los retos de la automatización:

• Determinar cuándo y dónde automatizar los procesos
• Afrontar los costes energéticos
• Contar con el personal adecuado
• Contar con personal formado con un instinto genuino para comunicarse con los equipos de datos
• Constante evaluación comparativa

Podemos lograr la seguridad alimentaria local a escala global

La declaración de principios de Elevate Farm es Seguridad alimentaria local a escala global. 

Somos capaces de lograr la seguridad alimentaria local a escala global.

Sus instalaciones automatizadas en Welland, Ontario, son pioneras en nueva tecnología en CEA, ampliando los límites de lo que es posible en la producción de alimentos.

Seguridad alimentaria local a escala global.

Su sistema de túnel de cultivo, (mostrado arriba) proporciona capacidad y control del entorno que está separado del almacén. Se construyó desde cero, utilizando sólo 5.000 metros cuadrados, dejando el resto del almacén para otras actividades de procesamiento.

Cómo los túneles de cultivo permiten producir alimentos locales a escala mundial

• Tiene capacidad para cultivar 450.000 kilogramos (992.080 libras) de verduras de hoja verde al año en cualquier clima
• Recetas de luz impulsadas por inteligencia artificial que determinan valores personalizados de tamaño, sabor y nutrientes
• Minimice el espacio necesario
• Proporcionar un entorno 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 una intervención humana mínima

Los datos juegan un papel vital en la reducción de energía

Para ayudar a los productores a tomar decisiones a la hora de cultivar y avanzar hacia modelos de producción más eficientes, es necesario contar con informes de datos, métricas y evaluaciones comparativas de las instalaciones.

La evaluación comparativa de instalaciones es relevante y relativa para todos los edificios comerciales. Sin embargo, comparar ese conocimiento con lo que hacen otros edificios ayuda a los propietarios u ocupantes de negocios a encontrar ahorros de energía, lo cual es uno de los retos de la agricultura vertical.

La evaluación comparativa de instalaciones es relevante y relativa a todos los edificios comerciales.

"Ese camino hacia la eficiencia, la productividad y la rentabilidad comienza realmente con la evaluación comparativa y el seguimiento del rendimiento. Si quieres saber cómo de eficiente eres, si quieres comparar tu rendimiento con el de otras operaciones, para eso estamos nosotros." 

- Derek Smith

La Institución Innovadora de Recursos está ayudando a los productores a averiguar lo competitivas que son sus instalaciones entre el mercado CEA. Un sistema de calificación de edificios ayudará a verificar el rendimiento hacia la eficiencia y la productividad.

Puede validar su rendimiento interanual utilizando la herramienta de validación gratuita del Instituto de Innovación de Recursos.

  "Mediante la evaluación comparativa de muchas instalaciones y la aportación de datos confidenciales, podemos construir un conjunto de datos capaz de 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

Medir, verificar e informar para que pueda: 

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

Estandarizar y compartir 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 medioambientales y sociales, sin embargo, en lo que es importante centrarse es en la gobernanza, que depende en gran medida de los datos. Por eso los datos deben ser normalizados, validados, comparables y fiables.

"Lo que quiero transmitir es que todo el mundo está realmente interesado en ESG ahora mismo y eso es genial y hay acceso a nuevo capital.Hay muchos inversores interesados, incluidos algunos de los que aparecen aquí, que forman parte de nuestro consejo asesor." 

-Derek Smith

Buenas preguntas para pedir datos estandarizados en CEA incluyen:

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

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

La tecnología es la clave del éxito.

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. 

Descargue el webinar completo a la carta haciendo clic en la imagen de abajo.