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Vertical Farming

Cos’è il Vertical Farming? Come si è sviluppata questa tecnica nel tempo?

Letteralmente “agricoltura verticale” è una tecnica emergente di produzione agricola.

Definizione di vertical farm

Il Vertical Farming viene solitamente accostato a idroponica, aereoponica e acquaponica.

Realizzata solitamente in città, il vertical farming è un metodo di coltivazione che si basa sulla coltivazione su piani sovrapposti in assenza totale di suolo, ovvero soil less.

La storia del Vertical Farming

Vediamo ora come si è sviluppato il vertical farming nel tempo.

Come abbiamo visto anche nel precedente articolo sulla storia dell’acquaponica, il primo e vero esempio di Vertical Farm ci viene tramandato dai Babilonesi con i loro giardini pensili.

Questi giardini raggiungevano già altezze di 20 metri, un vero e proprio capolavoro nell’ingegneria dell’epoca.

Nel 1627 nel libro Sylva Sylvarum dello scienziato e statista inglese Sir Francis Bacon, per la prima volta si inizia ad esplorare la possibilità di coltivare senza l’uso di terra.

Nel 1699 viene affinata l’idea del giardinaggio idroponico con una serie di esperimenti condotti sulla menta verde. Lo scienziato inglese John Woodward infatti scopre che le piante crescono meglio in acqua che presenta impurità piuttosto che in acqua distillata. Questo lo porta a concludere che le piante ricavano importanti nutrienti dal suolo ma anche da altri additivi miscelati in soluzioni acquose.

Il vertical farming nel ventesimo secolo

Nel 1909 il Life Magazine pubblica il primo disegno di una fattoria verticale “moderna”. Lo schizzo mostra strati all’aperto su cui sono poste case accatastate verticalmente, immerse in un paesaggio agricolo.

La storia del vertical farming su Acquaponica.blog. Pubblicazione nel magazine Life, “Real Estate Number” nel marzo del 1909, pagina a schermo intero di A.B. Walker che mostra delle case convenzionali disposte su un grattacielo "open space".
Pubblicazione nel magazine Life, “Real Estate Number” nel marzo del 1909, pagina a schermo intero di A.B. Walker che mostra delle case convenzionali disposte su un grattacielo “open space”.

Successivamente, nel 1915 il termine “agricoltura verticale” viene coniato dal geologo americano Gilbert Ellis Bailey nel suo omonimo libro Vertical Farming, 1915.

Parlando di agricoltura verticale in realtà, invece che verso l’alto, Bailey mirava a svilupparla in “giù” e non in “su”.

Aveva pensato infatti ad un modo per svilupparla verso il basso, sfruttando così le caratteristiche del suolo.

Bailey esplora infatti un tipo di agricoltura sotterranea in cui gli agricoltori usano gli esplosivi per essere in grado di coltivare più in profondità, aumentando così la loro superficie totale disponibile e consentendo di coltivare raccolti più estesi.

Successivamente nell’anno del 1929 che William F. Gericke, un agronomo dell’Università della California, rivoluziona le cose.

Nel suo articolo “Acquacoltura: un mezzo di produzione agricola”, pubblicato nel dicembre del 1929, Gericke delinea il processo di coltivazione di piante in sabbia, ghiaia o liquido, utilizzando sostanze nutritive aggiunte ma senza terreno.

Nel 1964 invece alla Mostra Internazionale di Orticoltura di Vienna, viene mostrata una fattoria verticale sotto forma di un’alta torre di vetro.

La svolta

Nel 1999, il professor Despommier, della Columbia University di New York, assegna come compito ai propri studenti di trovare una soluzione al grave problema della fame mondiale.

È stata quindi aperta la gara.

Il bando

La prima proposta degli studenti fu quella di creare degli orti urbani sui tetti di New York.

Questa soluzione venne subito scartata perché il rendimento previsto era scarso e non soddisfacente, in più aveva bisogno di troppa manutenzione, cura e uso di pesticidi.

La seconda idea invece risultò vincente! 💡

Escluse dal gioco le colture tradizionali, si cominciò a pensare a tecniche indoor di maggiore efficacia.

Qui il sogno si trasforma in progetto.

L’obiettivo era di sfruttare lo spazio all’interno degli edifici in disuso per creare delle vere e proprie serre verticali.

Nacque così il primo vero e proprio progetto di vertical tower: una fattoria verticale di 30 piani.

Le tecniche di coltivazione previste erano quindi idroponica e aeroponica in ambiente sterile.

Il progetto prevedeva di coltivare alberi da frutto ai piani superiori, mentre ai piani inferiori veniva posto un allevamento di polli e venivano allestite vasche per i pesci, in modo da gestire così gli scarti delle colture.

Purtroppo queste strutture alla fine non furono realizzate, ma fortunatamente ci sono state delle evoluzioni!

Il primo progetto pilota è stato installato in uno zoo in Inghilterra nel 2009.

La prima Vertical Farm nel mondo ad essere inaugurata è stata nel 2012 la Sky Green Farms, a Singapore.

Vertical farming oggi

Il Vertical Farming è un metodo di coltivazione basato sulla coltivazione su piani sovrapposti in assenza totale di suolo. Può essere realizzata sia col metodo idroponico (o aeroponica) che con quello acquaponico.

Le serre vengono strutturate verso l’alto, occupando così pochissimo spazio, ottimizzando la produzione, il controllo e la disponibilità delle aree.

Il sistema funziona grazie a un flusso di acqua e nutrienti.

Attraverso delle pompe, viene immesso nei vasi, assorbito dalle radici per poi essere recuperato e filtrato. Viene dunque reinserito nel riciclo chiuso.

In questa fase del processo spesso si sceglie di utilizzare le acque reflue, (di scarto) in modo da poter sfruttare le proprietà filtranti delle piante che assorbono le sostanze in eccesso.

Nel caso di una soluzione in acquaponica invece, l’acqua viene presa dalle vasche contenenti i pesci, che producono fertilizzante naturale, viene pompata nei vasi e successivamente filtrata dalle piante. Per poi tornare nella vasca.

Le strutture sono preferibilmente posizionabili in edifici esposti alla luce solare.

Questo permette di sfruttare al meglio possibile le risorse primarie dell’ambiente e ridurre al minimo l’utilizzo dei LED per l’illuminazione. In realtà questi ultimi  si rivelano spesso necessari per mantenere il livello di luce ideale per la crescita.

Un problema moderno.. e futuro

Per migliaia di anni l’essere umano ha coltivato la terra per provvedere al cibo, ma con l’avvento della rivoluzione industriale negli ultimi secoli:

  • La concentrazione di abitanti nelle città e nelle metropoli è aumentata 
  • La vita media si è fatta più lunga  
  • Il tenore di vita si è alzato

In questo contesto la pressione sulle colture tradizionali è sempre maggiore.

Più dell’11% del territorio del pianeta è occupato da colture alimentari (secondo dati FAO) il che ha causato:

  • Disboscamento 
  • Impoverimento del terreno nelle aree sovrasfruttate  
  • Utilizzo (spesso eccessivo) di fertilizzanti e pesticidi chimici

Oltre alle evidenti emissioni di CO2 dovute ai trasporti, si crea così anche un problema di perdita dei nutrienti delle colture.

Nel frattempo, si è creato anche un problema relativo al trasporto delle merci.

Queste devono viaggiare per migliaia di chilometri prima di raggiungere i supermercati. 🛒

Nacque così il primo vero e proprio progetto di vertical tower.

I prodotti sono più sani?

Pare proprio di sì!

I rapporti nutrizionali sui vegetali coltivati con questi metodi dimostrano che le loro proprietà organolettiche risultano esaltate.

Addirittura la rucola arriva ad contenere fino a 7 volte più vitamina C di quella coltivata a terra!

Questo dipende dal fatto che il prodotto non è stressato in fase di crescita da agenti esterni. Ha quindi la possibilità di “concentrarsi” e assimilare tutti i nutrienti forniti, realizzando perciò le sue massime potenzialità. 

Oltretutto non vengono quasi utilizzati pesticidi, in quanto l’ambiente indoor è protetto e praticamente privo di contaminazioni da parte di agenti patogeni esterni (ad esempio insetti e parassiti).

Tutto il sistema in genere è completamente automatizzato. L’intervento dell’uomo può solo minacciare la qualità del prodotto, in quanto fattore esterno alla coltivazione e quindi portatore di rischio.

La maggioranza dei nuovi sistemi automatizza:

  • La climatizzazione
  • L’impianto di luci led
  • Il flusso dell’acqua
  • È provvista di un programma di machine learning.

Grazie alla crescita della pianta in ambienti del tutto controllati, i dati che si possono ricavare sono privi di inquinamento. Ciò permette il continuo controllo della coltivazione.

Un altro aspetto di grande valore è la riduzione del tempo dalla recisione del prodotto alla messa in vendita. 

Non solo perché le produzione di CO2 dovute ai trasporti si avvicinano all’essere nulle, ma anche per il fatto che il prodotto va direttamente dal produttore al consumatore (essendo le serre già in città) quindi il prodotto trattiene maggiori capacità nutrizionali.

Plenty: un esempio all’avanguardia

Plenty è un’ azienda di Vertical Farming americana, con sede nella Silicon Valley.

Sono nati come start-up innovativa finanziata da un gigantesco progetto americano che aiuta le giovani imprese a nascere e affermarsi. Parliamo di AgFounder: piattaforma online che permette l’incontro tra investitori e aziende, accumulando capitali da investire.

La collaborazione ha fruttato a Plenty la “modestissima” somma di 200 milioni di dollari da investire nel loro progetto! (faccina urlo)

Questa azienda è portata avanti da un team di professionisti di ogni genere. Si definiscono “un collettivo di coltivatori, ingegneri, scienziati, artisti, amanti del cibo e romantici delle piante che lavorano insieme per accrescere la qualità delle piante, delle persone e della salute del mondo”.

E lo sono:

  • Il loro sistema di coltura verticale è completamente automatizzato e robotizzato, quindi controllato in ogni passaggio
  • Hanno creato una struttura ottimale per l’utilizzo della Vertical Farm, continuando a studiare metodi per avere maggiori rendimenti
  • Utilizzano LED a varie intensità e luminosità per rendere al massimo le capacità organolettiche dei prodotti
  • Non utilizzano pesticidi o OGM
  • Collaborano con punti di ristorazione innovativi
  • Hanno un servizio di fornitura di prodotti anche online
  • Sono in espansione 

“We don’t have competitors and we aren’t out to get traditional farming…We are all in this together.” 

– Matt Barnard CEO and Co-Founder Plenty Inc.

Con questo video qui sotto si presentano, vi consigliamo di guardarlo fino alla fine! 😉