Autore: Zhang Chaoqin. Fonte: DIGITIMES

Si prevede che il rapido aumento della popolazione e il trend di sviluppo dell'urbanizzazione stimoleranno e promuoveranno lo sviluppo e la crescita del settore dell'agricoltura verticale. Si ritiene che le fattorie verticali possano risolvere alcuni dei problemi della produzione alimentare, ma gli esperti ritengono che permangano ancora delle sfide concrete in merito alla loro sostenibilità.

Secondo i rapporti di Food Navigator e The Guardian, nonché le indagini delle Nazioni Unite, la popolazione mondiale crescerà dagli attuali 7,3 miliardi di persone a 8,5 miliardi nel 2030 e a 9,7 miliardi nel 2050. La FAO stima che per soddisfare e nutrire la popolazione nel 2050, la produzione alimentare aumenterà del 70% rispetto al 2007, e entro il 2050 la produzione globale di cereali dovrà aumentare da 2,1 miliardi di tonnellate a 3 miliardi di tonnellate. La carne dovrà raddoppiare, arrivando a 470 milioni di tonnellate.

Adattare e ampliare la superficie destinata alla produzione agricola potrebbe non risolvere necessariamente il problema in alcuni paesi. Il Regno Unito ha utilizzato il 72% del suo territorio per la produzione agricola, ma deve ancora importare cibo. Il Regno Unito sta anche cercando di utilizzare altri metodi di coltivazione, come l'utilizzo di gallerie antiaeree lasciate dalla Seconda Guerra Mondiale per simili coltivazioni in serra. L'iniziatore Richard Ballard prevede inoltre di ampliare la gamma di piantagioni nel 2019.

D'altro canto, anche l'uso dell'acqua rappresenta un ostacolo alla produzione alimentare. Secondo le statistiche dell'OCSE, circa il 70% dell'acqua utilizzata è destinata alle aziende agricole. Anche il cambiamento climatico aggrava i problemi di produzione. L'urbanizzazione richiede inoltre che il sistema di produzione alimentare sia in grado di sfamare una popolazione urbana in rapida crescita, con meno lavoratori rurali, terreni limitati e risorse idriche limitate. Questi problemi stanno guidando lo sviluppo delle fattorie verticali.
Le caratteristiche di basso utilizzo delle fattorie verticali offriranno l'opportunità di far entrare la produzione agricola in città, avvicinandola anche ai consumatori urbani. La distanza tra l'azienda agricola e il consumatore si riduce, accorciando l'intera filiera, e i consumatori urbani saranno più interessati alle fonti alimentari e avranno un accesso più facile a prodotti alimentari freschi. In passato, per i residenti urbani non era facile accedere a cibo fresco e sano. Le fattorie verticali possono essere costruite direttamente in cucina o nel proprio giardino. Questo sarà il messaggio più importante trasmesso dallo sviluppo delle fattorie verticali.

Inoltre, l'adozione del modello di fattoria verticale avrà un impatto significativo sulla filiera agricola tradizionale e l'uso di farmaci agricoli tradizionali come fertilizzanti sintetici, pesticidi ed erbicidi sarà significativamente ridotto. D'altro canto, aumenterà la domanda di sistemi HVAC e di controllo per mantenere le migliori condizioni climatiche e la gestione delle acque fluviali. L'agricoltura verticale utilizza generalmente luci a LED speciali per simulare la luce solare e altre attrezzature per definire l'architettura interna ed esterna.

La ricerca e lo sviluppo di fattorie verticali includono anche le già citate "tecnologie intelligenti" per il monitoraggio delle condizioni ambientali e l'ottimizzazione dell'uso di acqua e minerali. Anche la tecnologia Internet of Things (IoT) svolgerà un ruolo importante. Potrà essere utilizzata per registrare i dati sulla crescita delle piante. Il raccolto sarà tracciabile e monitorabile da computer o telefoni cellulari in altri luoghi.

Le fattorie verticali possono produrre più cibo con meno risorse di terra e acqua, e sono lontane da fertilizzanti chimici e pesticidi nocivi. Tuttavia, gli scaffali impilati nella stanza richiedono più energia rispetto all'agricoltura tradizionale. Anche se ci sono finestre nella stanza, la luce artificiale è solitamente necessaria per altri motivi restrittivi. Il sistema di climatizzazione può fornire l'ambiente di coltivazione migliore, ma è anche piuttosto dispendioso in termini di energia.

Secondo le statistiche del Ministero dell'Agricoltura del Regno Unito, la lattuga viene coltivata in serra e si stima che siano necessari circa 250 kWh (kilowattora) di energia per metro quadrato di superficie coltivata ogni anno. Secondo la ricerca collaborativa del Centro di Ricerca tedesco DLR, una fattoria verticale con la stessa superficie coltivata richiede un consumo energetico sorprendente di 3.500 kWh all'anno. Pertanto, come migliorare l'uso accettabile dell'energia sarà un tema importante per il futuro sviluppo tecnologico delle fattorie verticali.

Inoltre, le fattorie verticali presentano anche problemi di finanziamento degli investimenti. Una volta che i venture capitalist si ritirano, l'attività commerciale cessa. Ad esempio, il Paignton Zoo nel Devon, nel Regno Unito, è stato fondato nel 2009. È stata una delle prime startup di fattorie verticali. Utilizzava il sistema VertiCrop per coltivare ortaggi a foglia. Cinque anni dopo, a causa di fondi successivi insufficienti, anche il sistema è stato archiviato. L'azienda successiva fu Valcent, che in seguito divenne Alterrus, e iniziò a sviluppare un metodo di coltivazione in serra sui tetti in Canada, che alla fine si concluse con il fallimento.