L'un des problèmes les plus graves auxquels l'humanité est actuellement confrontée est la sécurité alimentaire. L'ONU indique qu'entre 720 et 811 millions de personnes étaient confrontées à la faim en 2020. L'état de la sécurité alimentaire et de la nutrition dans le monde (SOFI) rapporter spécifiquement les détails relever le défi de l'accès aux produits frais.
Afin de résoudre ce défi, nous avons vu des gens se tourner vers l'agriculture verticale, une pratique consistant à faire pousser des cultures en couches empilées verticalement. L'agriculture verticale non seulement rises du besoin de produits frais et des défis climatiques qui en entravent l'accès, mais aussi de l'ingéniosité des agriculteurs et des technologues visant à apporter la technologie pour améliorer la sécurité alimentaire.
Qu'est-ce que l'agriculture verticale ?
Imaginez que vous entrez dans un champ agricole et que la première chose que vous verrez, ce sont des cultures placées horizontalement sur plusieurs rangées pour la croissance. Maintenant, si vous tournez cette disposition des cultures de l'horizontale à la verticale, vous vous rapprocherez de l'idée de agriculture verticale.
En termes simples, l'agriculture verticale est une pratique agricole consistant à faire pousser des cultures en couches empilées verticalement. Ce processus se déroule dans un environnement contrôlé en utilisant des technologies telles que l'aquaponie, la culture hydroponique et l'aéroponie, et n'utilise pas de sol.
Il est clair que la population mondiale augmente, mais il n'y a pas beaucoup de terres agricoles opérationnelles pour nourrir cette population croissante. Si nous n'avons pas de terres pour faire pousser des cultures, la chose évidente à faire serait de voir comment faire pousser des produits frais dans des structures telles que des bâtiments, des conteneurs d'expédition, des tunnels et même des puits de mine abandonnés.
« Avec le problème croissant du changement climatique et la dégradation croissante des sols, ce défi ne fait que s'aggraver. Il y a de plus en plus de terres qui ne conviennent plus à l'agriculture traditionnelle, principalement dans les endroits où la production alimentaire est la plus nécessaire », explique Laura van de Kreeke de Chef's Farm. Team at Amsterdam-Base Grandir.
Origine de l'agriculture verticale
Le concept d'agriculture verticale a été lancé pour la première fois par Dickson Despommier, professeur de santé publique et environnementale à l'Université de Columbia, en 1999. Il a demandé à ses étudiants si la nourriture pouvait être cultivée sur les toits des gratte-ciel de New York.
Pour prouver cette possibilité, Despommier a créé un concept dans lequel une ferme verticale de 30 étages cultivée par culture hydroponique et lumière artificielle pourrait nourrir environ 50,000 XNUMX personnes. Même si ce concept n'a jamais vu le jour, il a inspiré de nombreuses autres conceptions qui ont fait des fermes verticales un concept courant.
Au cours des dernières années, nous avons vu des gouvernements ainsi que des développeurs se réchauffer à l'idée de l'agriculture verticale. L'agriculture intérieure basée sur la technologie a été mise en œuvre dans des villes telles qu'Abu Dhabi, New York, Los Angeles, Bangalore, Dubaï, Pékin, Amsterdam, et d'autres. Selon une estimation, un total de 1.8 milliard de dollars a été investi dans startups travaille à la création de fermes verticales entre 2014 et 2020.
Comment fonctionne l'agriculture verticale ?
L'agriculture verticale est définitivement la réponse pour offrir un accès aux produits frais à une population croissante tout en gérant les défis associés aux terres agricoles. Il vise à nous fournir plus de nourriture en utilisant moins de terres et en le faisant de manière durable. L'agriculture verticale y parvient en s'appuyant sur trois techniques populaires :
- Hydroponique: Cette technique fait référence à la culture de plantes sans sol où les racines des plantes sont immergées dans des solutions liquides contenant des macronutriments, tels que l'azote, le phosphore, le soufre, le potassium, le calcium et le magnésium, ainsi que des oligo-éléments, notamment le fer, le chlore, le manganèse, le bore. , zinc, cuivre et molybdène. La technique voit également l'utilisation de milieux inertes tels que le gravier, le sable et la sciure de bois agir comme substituts du sol pour soutenir les racines. Cette technique augmente le rendement par surface et réduit la consommation d'eau.
- Aquaponie : En combinant l'aquaculture (pisciculture) avec l'hydroponie, on obtient l'aquaponie. Aquaponics vise à élever la culture hydroponique en intégrant la production de plantes terrestres à la production d'organismes aquatiques dans un système en boucle fermée qui imite la nature.
- Aéroponie : L'idée de l'aéroponie a pris forme à partir de l'initiative de la NASA pour trouver un moyen efficace de faire pousser des plantes dans l'espace dans les années 1990. Cette technique ne nécessite aucun milieu liquide ou solide pour faire pousser les plantes et repose plutôt sur une solution liquide avec des nutriments vaporisés dans des chambres à air où les plantes sont suspendues. C'est sans doute la technique de culture hors sol la plus durable et elle utilise 90 % moins d'eau que les autres techniques conventionnelles.
- Agriculture en milieu contrôlé : CEA ou agriculture en environnement contrôlé est essentiellement la modification de l'environnement naturel pour augmenter le rendement des cultures ou prolonger la saison de croissance. Il est hébergé dans des environnements clos ou des structures telles que des serres ou des bâtiments, où un contrôle peut être imposé sur des facteurs environnementaux tels que l'air, la température, la lumière, l'eau, l'humidité, le dioxyde de carbone et la nutrition des plantes.
Avantages et utilisation de technologies avancées telles que l'IA et la robotique
Le plus grand avantage de l'utilisation de l'agriculture verticale se présente sous la forme de durabilité et d'efficacité. Les besoins en terres arables pour l'agriculture traditionnelle sont trop importants et peuvent être envahissants. Avec l'agriculture verticale, les agriculteurs peuvent augmenter leur rendement de plus de dix fois par acre dans certains cas, par rapport aux méthodes traditionnelles.
"L'agriculture verticale ne résoudra pas immédiatement tous les problèmes alimentaires dans le monde, mais elle contribuera à une solution globale", déclare Laura van de Kreeke.
Un autre avantage de l'agriculture verticale se présente sous la forme de résistance aux intempéries. L'agriculture traditionnelle en plein air repose sur des conditions météorologiques favorables, mais l'agriculture verticale peut fournir des produits frais toute l'année à moindre coût. Les conditions météorologiques extrêmes devenant prédominantes dans le monde, l'agriculture verticale devient un choix viable.
Mais Laura van de Kreeke estime que l'agriculture verticale n'est toujours pas là pour atteindre ses principaux avantages comme la préservation de l'environnement. L'industrie, cependant, est très prometteuse dans la culture de nombreux légumes et fruits frais dans un environnement autonome et contrôlé qui pourrait éventuellement être utilisé pour pousser dans tous les pays et tous les climats. « Nous en sommes actuellement au stade où nous pouvons cultiver des légumes-feuilles, mais dans un proche avenir, nous pourrons cultiver une plus grande variété de cultures. En tant que Growy, nous envisageons déjà de cultiver des protéines végétales, des cultures plus importantes et également des fruits comme les fraises dans notre ferme », ajoute-t-elle.
Laura van de Kreeke déclare : « Les fermes verticales utilisent déjà beaucoup de technologies d'automatisation, mais nous constatons clairement une augmentation de l'automatisation et de l'utilisation de l'IA. Nous utilisons l'IA et robotique pour assurer une production stable sans intervention humaine. Parce que notre ferme est entièrement automatisée, de l'ensemencement à l'emballage, nous pouvons collecter de nombreuses données utiles et réduire les coûts du personnel effectuant des tâches de production simples. L'automatisation des tâches simples et chronophages de collecte de données et d'arrosage, de déplacement et de vérification des plantes laisse plus de temps pour la recherche.
Défis associés à l'agriculture verticale
Le plus grand défi, selon Laura van de Kreeke, est l'idée fausse que l'agriculture verticale est plus durable et moins chère que les serres ou les fermes traditionnelles. Le principal problème auquel l'industrie est confrontée est la consommation et le coût élevés de l'énergie, les coûts de personnel et les coûts d'investissement élevés.
« Bien que nous travaillions très dur sur des solutions énergétiques vertes telles que l'énergie solaire et les digesteurs, nous n'en sommes pas encore là. Chacun travaille sur sa propre solution au problème énergétique, mais personne ne peut dire qu'il l'a complètement résolu. Nous pensons que nous avons presque une solution qui nous permet de fonctionner avec notre source d'énergie, mais tout fait encore l'objet de recherches et de tests approfondis », explique-t-elle.
Fondée à 2010 et dont le siège est à Amsterdam, Pays-Bas startup Skytree développe une technologie décentralisée de capture directe de l'air (D-DAC) pour l'agriculture verticale afin de résoudre le défi associé à l'empreinte carbone.
« Les fermes verticales visent à minimiser l'empreinte carbone, mais aujourd'hui, elles dépendent encore fortement du CO2 dans des bouteilles ou des réservoirs qui est produit principalement en tant que sous-produit de combustibles fossiles. Les unités décentralisées de capture directe de l'air de Skytree peuvent aider à boucler la boucle », déclare Max Beaumont, fondateur de Skytree.
« Notre technologie de capture directe de l'air permet aux fermes verticales de passer plus facilement à un moyen plus propre et plus fiable d'approvisionner leurs usines en CO2. Une véritable méthode circulaire répondant à nos besoins d'une économie durable sur le long terme », ajoute-t-il.
Impact de l'agriculture verticale sur Amsterdam's startup ecosystem
Les Pays-Bas sont largement considérés comme le pays le plus durable au monde. Le gouvernement néerlandais a soutenu des initiatives en offrant des incitations pour stimuler l'innovation énergétique et promouvoir l'utilisation de sources d'énergie renouvelables. Il travaille également avec l'industrie et les institutions du savoir pour parvenir à une économie durable.
La prolifération de l'agriculture verticale est largement considérée comme une plume dans le chapeau d'une économie durable. Ard van de Kreeke, le fondateur de Growy, déclare : « L'agriculture verticale a suscité beaucoup d'intérêt au cours des dernières années en raison de sa promesse de production alimentaire durable.
Cependant, il met également en garde sur le fait que les fermes verticales ne sont actuellement pas aussi durables que nous le pensons. Chez Growy, il dit qu'ils travaillent dur pour créer une ferme complètement circulaire et durable.
"La production alimentaire locale et durable a suscité beaucoup d'intérêt et est également quelque chose qui s'aligne bien avec Amsterdamdes politiques de production alimentaire et de durabilité », déclare Ard.
Bien que l'intérêt pour la durabilité et l'agriculture verticale continue de croître, cela n'aide pas nécessairement au financement. Ard dit que lever des fonds est "encore très difficile" et que la partie développement durable n'a pas poussé les investisseurs à investir. Le climat d'investissement s'est particulièrement refroidi pour startups et scaleups ces derniers mois.
Même si de nombreux investisseurs parlent de durabilité, cela ne se voit pas nécessairement dans leurs actions ou leurs investissements. Ard dit que les investisseurs veulent voir un système prêt à l'emploi avec une technologie éprouvée qui startups comme Growy ne peut pas encore fournir. Il se demande comment le venture capital le monde a changé alors qu'il y a quelques années, on pouvait lever des fonds avec une simple idée.
Selon Dealroom, Amsterdam possède la deuxième technologie la plus appréciée ecosystem en Europe, mais tout le monde n'en profite pas. Ard dit qu'il a été difficile de lever de gros investissements, en particulier aux Pays-Bas et surtout en tant que ferme verticale. "Élever la série A ou même la série B est très difficile pour le moment, même si vous avez plus qu'une idée", dit-il avec inquiétude.
En termes simples, l'introduction de l'agriculture verticale et les progrès réalisés sur le terrain n'ont pas accéléré l'investissement dans l'espace. Ard dit qu'ils proposent aux investisseurs potentiels un potentiel de performance climatique (CPP) et présentent même les objectifs de développement durable que Growy vise à atteindre.
Alors que l'avenir de l'Europe startup ecosystem est décrit comme vert et durable, Ard ne pense pas que cela soit réel. «Aucun impact réel, les investisseurs investissent également en tant que banquiers. C'est censé être vert, mais il n'y a que de l'argent qui va aux systèmes et aux entreprises déjà éprouvés et existants », dit-il.
Ard déclare : « Nous voyons certainement un avenir vert devant nous, mais c'est principalement parce que ce sera par nécessité dans quelques années. Le nombre d'entreprises vertes va croître de façon exponentielle, mais les VC n'aident pas (encore). Même les investisseurs d'impact font encore du greenwashing, il faudra donc un certain temps avant que la plupart des entreprises soient réellement durables.
En tant qu'entrepreneur, Ard voit un besoin d'investissements plus verts et à impact pour vraiment aider à accélérer l'adoption de l'agriculture verticale en tant qu'idée d'entreprise. Il dit que le manque de financement dissuade les entrepreneurs de se lancer. "En attirant davantage l'attention et en aidant les start-ups avec un financement, nous pensons que l'agriculture verticale suscitera plus d'intérêt chez les personnes extérieures à l'industrie de l'agriculture urbaine", dit-il.
Quel avenir pour l'agriculture verticale ?
L'agriculture verticale, comme l'a expliqué Laura van de Kreeke, n'est pas la solution directe que les gens imaginent. Cependant, l'objectif final de cette technique est de cultiver un assortiment de fruits et légumes frais, délicieux et sans pesticides, et donc de soulager les fermes traditionnelles et d'aider à restaurer la santé du sol et de la nature environnante.
« Les fermes verticales ne remplaceront pas les fermes traditionnelles, mais contribueront plutôt à alléger leur lourde charge de produire suffisamment de nourriture dans un climat de plus en plus difficile. Même si nous n'en sommes pas encore là, nous entrevoyons un brillant avenir pour l'industrie de l'agriculture verticale », ajoute Laura van de Kreeke.
Les fermes verticales agissent également comme un phare pour la croissance de startups dans Amsterdam. "Je pense qu'ils sont importants pour aider Amsterdam devenir plus durable et sensibiliser ses habitants à la chaîne alimentaire. Ils peuvent également inspirer d'autres entrepreneurs à démarrer leur propre startups », explique Laura van de Kreeke.