A finales de 2022 la ONU contó 8000 millones de humanos sobre el planeta, y subiendo. Y ante esta situación, la pregunta que cabe hacerse es ¿cómo vamos a dar de comer a la población mundial? La agricultura en ambientes controlados, llamada también ‘cultivo de interior‘, tiene algunas de las claves del futuro de la alimentación humana: infraestructuras de alta tecnología para cultivar todo tipo de verduras y frutas.
¿En qué consiste la agricultura de interior?
En esencia, la agricultura de interior consiste en cultivar dentro de edificaciones, pero haciendo uso de sistemas de tecnología avanzados como la hidroponía (soluciones nutritivas en lugar de suelo), aeroponía (se rocían las raíces con agua nebulizada) o acuaponía (combinación de acuicultura con hidroponía). Y muchas, muchas luces LED.
Las imágenes más frecuentes de cultivos de agricultura en ambientes controlados se muestran grandes hangares en semipenumbra o luz ‘morado-rosacea’, con altas estanterías que llegan hasta el techo repletas de lechugas y personal con bata de laboratorio. En la foto, un agricultor recoge lechugas en Singapur. ¿Por qué estos entornos están morados? ¿Por qué el agricultor parece un investigador de laboratorio?
Agricultura de alta tecnología
La agricultura en ambientes controlados ha de entenderse como «agricultura de alta tecnología» y, en teoría, alta eficiencia. Al menos ese es el objetivo a largo plazo, aunque aún estamos en una acelerada fase de desarrollo. Hay que imaginar estas grandes infraestructuras de la misma forma en que se ve una fábrica, una línea de ensamblaje o un proceso industrializado: un proceso lineal hasta que la planta se desarrolla, aunque esta ‘fábrica de comida’ estará incluida dentro de la economía circular.
A diferencia de la agricultura a cielo abierto, que está sujeta a entornos caóticos a menudo no predecibles (enfermedades, plagas, clima), la agricultura vertical de interior es un tipo de cultivo caracterizado por la predictibilidad. En todo momento, los gestores de estas infraestructuras conocen métricas como caudales de agua, energía consumida, volumen de producción, pérdidas, etc.
No es que la agricultura de interior esté altamente tecnificada, sino que ha nacido tecnificada, de la misma forma en que un coche eléctrico es digital por diseño. Además, este tipo de cultivos puede hacer uso de insumos locales como materia orgánica, luz solar o agua de la cuenca hidrográfica donde será consumida la verdura.
Granjas moradas, el por qué ingenieril tras el color de la agricultura en entornos controlados
Las plantas necesitan varios elementos para crecer y desarrollarse. Agua, nutrientes y luz son los más importantes, seguidos de otros como la temperatura. En estas ‘fábricas de comida’ la vegetación recibe exactamente los elementos que necesitan para su crecimiento, ni más ni menos, sin perder una gota de agua o un kWh de energía.
Cuando en estas granjas se observan secciones iluminadas en morado o rosa, en realidad estamos viendo la consecuencia de iluminar con LEDs azules y rojos, descartando la parte verde del espectro debido a que las plantas verdes no absorben estas frecuencias. ¿Por qué gastar energía para emitir luz que no va a ningún lado? Es todo cuestión de usar tecnología para el ahorro energético.
Campos encima de campos: ingeniería en altura para ocupar poco espacio
Uno de los retos del cultivo tradicional es su dependencia de la energía fósil y su impacto en la ecología al hacer uso de enormes cantidades de terreno. La tecnología del cultivo de interior soluciona esto creando ‘campos’ a diferentes alturas mediante el apilamiento de niveles unos encima de otros.
Gracias a un tipo de ingeniería que tenemos muy bien asentada (los almacenes verticales) es posible llegar a relaciones de cultivo 1:10, logrando diez pisos y maximizando el uso de suelo. La FAO estima que cada persona necesita unas 0,20 hectáreas para su alimentación (unos 2000 m2), y con esta tecnología sería posible reducir esa cantidad a 200 m2 en cultivo vertical, un cuadrado de 14 x 14 metros y diez plantas.
Esta tecnología no necesita plaguicidas, insecticidas o herbicidas
Entre las ventajas de los cultivos ambientes controlados se encuentra, precisamente, el control ambiental de los mismos. Aunque siempre serán susceptibles a errores humanos que introduzcan patógenos (de ahí que los trabajadores vayan vestidos así) lo cierto es que es un cultivo más limpio que las alternativas tradicionales porque no se pueden dar plagas dentro.
Al evitar la necesidad de insumos como plaguicidas, herbicidas o insecticidas, y todos los impactos negativos asociados a estos compuestos, estos cultivos son más sostenibles en esta vertiente, y además aseguran un volumen de producción regular. Como se decía previamente, se ha de visualizar más como una fábrica de comida como de cultivo tal y como se realizaba en siglos pasados.
Los nutrientes exactos que la planta necesita: nueva ingeniería agrónoma
Pero un punto clave de todo este ciclo de crecimiento es la forma en que se usa el nitrógeno, elemento clave en el desarrollo de las plantas que a menudo hace de cuello de botella. En el campo a cielo abierto es frecuente fertilizar cultivos con fertilizantes sintéticos muy caros, de altísimo impacto ambiental y muy poco eficientes, cuyos residuos contaminan el entorno.
Dentro de esta infraestructura de cultivo bajo techo también existe nitrógeno sintético, pero a una escala mucho menor y con un aprovechamiento total. El nitrógeno circula dentro de un circuito cerrado de nutrientes e, igual que la energía eléctrica de los LED, se suministra exactamente el necesario, sin pérdidas. Esto evita malgastar recursos o contaminar zonas naturales.
Tecnología de cultivos contra el desperdicio de alimentos
Cuando se traslada el cultivo del campo al interior de una infraestructura altamente tecnificada, una de las consecuencias inmediatas con la reducción drástica del desperdicio alimentario al evitar eventos climáticos adversos como golpes de calor o huracanes, evitar plagas, evitar falta de trabajadores en momentos puntuales, etc. El cultivo se vuelve predecible y más productivo, no vulnerable a eventos como heladas.
Tanto, que es posible trabajar con cultivos a demanda, cultivando únicamente aquello que va a ser consumido, frente al modelo clásico de producir el máximo posible con la esperanza de que sea comprado. Este es uno de los mayores aportes de la ingeniería al campo a través de sistemas optimizados como lo son las granjas dentro de hangares. Pero no son todo ventajas en todas partes.
La agricultura en ambientes controlados aún necesita más desarrollo
La agricultura en ambientes controlados es una forma de cultivo relativamente nueva y en desarrollo. Por ejemplo, el ciclo de las lechugas y plantas de hoja verde está tan optimizado que ya es mucho más eficiente cultivar bajo techo, pero esto es porque este tipo de plantas son sencillas comparadas con otras.
Uno de los retos de este tipo de agricultura es la electrificación. Aunque suele usar menos energía bruta final que el cultivo a cielo abierto, lo cierto es que la agricultura de interior necesita energía eléctrica en lugar de mecánica o química (disponible de los derivados del petróleo). De modo que este salto del campo al interior requiere más eficiencia en energía renovable eléctrica.
Por último, esta tecnología no es la panacea, ni se implantará en todo el mundo de igual forma. Nuevos estudios han demostrado cómo la tecnología ganadora en casi todo el mundo sigue siendo los invernaderos frente al campo a cielo abierto, dejando a la agricultura en ambientes controlados como óptima únicamente en aquellos lugares de condiciones ambientales desfavorables.
Todo parece indicar que esta tecnología de cultivo en interior será un enorme apoyo para alimentar al mundo a bajo coste y bajo impacto ambiental. Solucionará otros problemas medioambientales y electrificará el sector de producción de comida, acercando la fuente de alimento a los lugares de consumo.
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