Zach Yohannes, un estudiante entusiasta de la Universidad de Stanford, está refinando una idea que cree que algún día podría alimentar a toda la humanidad con comida local utilizando menos tierra y menos pesticidas. Yohannes creció con un 1, Granja de 500 acres en el Valle Central de California, donde aprendió a regar simultáneamente 20 acres de huertos de nogales, pero sueña que la próxima generación medirá las tierras agrícolas en metros cúbicos en lugar de en acres. El verano pasado, el empresario optimista se propuso demostrar que la agricultura hidropónica de interior a gran escala no solo es posible, pero también económicamente viable.
En un sistema hidropónico, una solución de agua densa en nutrientes circula a través de las raíces de las plantas y reemplaza la necesidad de suelo y fertilizantes tradicionales. Esta técnica de ciencia ficción permite a los agricultores y jardineros cultivar alimentos en cocinas y sótanos, en alféizares y techos. "La tecnología está ahí, los recursos están ahí, el dinero está ahí, más o menos, lo que necesitamos es que se haga, ”Dice Yohannes. Yohannes proporcionó toda la luz, agua, aire y nutrientes necesarios para crecer más de 2, 000 plantas hidropónicamente. Cultivaba tomates soja, lechuga y hierbas en estantes de 8'x8'x30 "en un almacén remodelado en la granja de su familia. El cultivo convencional requiere un espaciamiento más amplio de plantas y, mientras que 500 pies cuadrados de suelo generalmente pueden producir solo 500 cabezas de lechuga, Yohannes cultivó 850 lechugas en la misma cantidad de espacio.
Una vez que una tendencia de nicho dominada principalmente por los cultivadores de macetas de interior, la hidroponía finalmente podría romper la corriente principal. Sus defensores prometen que cambiará el futuro de la agricultura estadounidense. Pero primero la tecnología hidropónica debe superar sus propias limitaciones, que han frenado los avances durante más de 70 años.
Era el año 1940. El Tercer Reich ocupó París. Hitler Mussolini e Hirohito acababan de firmar los papeles para formar la Alianza del Eje. Mientras tanto, William Frederick Gericke, profesor de la Universidad de California en Berkeley, silenciosamente publicó un libro sobre una tecnología innovadora que pensó que pondría fin a la guerra. Su invento, a la que llamó hidroponía, permitiría a los países producir más alimentos con menos recursos. "Naciones como Italia y Japón, "Escribió Gericke, “Que están preocupados por el hacinamiento de la población y las tierras agrícolas inadecuadas, podría multiplicar fácilmente su producción de productos alimenticios, ”Barriendo la necesidad de expansión territorial.
Los científicos habían experimentado con soluciones de nutrientes en laboratorios desde la década de 1860, cuando el químico agrícola alemán W. Knop comenzó a aislar compuestos químicos en el suelo para estudiar fertilizantes. pero, Gericke escribió, "Los científicos no se dieron cuenta del verdadero valor de un principio que ellos mismos aplicaron en experimentos de laboratorio". En lugar de utilizar nutrientes para mejorar la calidad del suelo, Gericke quería que los agricultores de todo Estados Unidos reemplazaran sus campos de trigo y papa con los complejos sistemas hidropónicos que desarrolló tras años de experimentación con diferentes combinaciones de nutrientes y condiciones de cultivo. Su prototipo de sistemas para tomates, las flores y las hojas verdes para ensalada dieron como resultado rendimientos que superaron las prácticas estándar para el cultivo de campo convencional en ese momento.
Gericke soñó que la hidroponía cambiaría fundamentalmente la forma en que se cultivan los alimentos en todo el mundo. No fue así.
El ejército estadounidense utilizó la tecnología de Gericke para alimentar a las tropas estacionadas en pequeñas islas en el Océano Pacífico. El general Douglas MacArthur se lo llevó a los japoneses después de la guerra y lo usaron para cultivar 3,18 millones de libras de frutas y verduras frescas. La edición de 1953 de El profesor de biología estadounidense instruyó a los maestros de escuela para difundir las ideas de Gericke en el aula, reclamando, "¡El alumno que cultiva el primer tomate o el rábano más grande será un héroe escolar como el mariscal de campo que lanza el pase ganador!"
Gericke soñó que la hidroponía cambiaría fundamentalmente la forma en que se cultivan los alimentos en todo el mundo. No fue así.
¿Por qué? Un cultivador por primera vez debe realizar una inversión sustancial; comprar bombas, tubería, lavabos luces, filtros de aire, ventiladores y nutrientes además de todos los materiales que requiere un jardinero convencional. Luego está el costo de la electricidad que se necesita para hacer funcionar el sistema. “Los costos operativos pueden ser bastante altos porque debe proporcionar todos esos factores que normalmente obtiene gratis al aire libre, "Yohannes reconoce, explicando las limitaciones financieras de la hidroponía.
La hidroponía también requiere un conocimiento intrincado de la química, botánica, fontanería y agricultura. Mientras Gericke intentaba convencer a los agricultores de que adoptaran sus complicados métodos hidropónicos, Los avances biotecnológicos en semillas híbridas demostraron ser una forma más sencilla y económica para que los agricultores tradicionales aumenten sus rendimientos. Las políticas gubernamentales apoyaron abiertamente los métodos de cultivo de productos básicos a gran escala. La Ley de Alimentación y Agricultura de 1965 estableció firmemente el apoyo financiero para las prácticas agrícolas tradicionales y los agricultores continuaron cultivando el suelo; casi olvidando el futuro brillante que prometían los sistemas hidropónicos de Gericke.
Pero hubo un grupo de agricultores que encontró que los inventos de Gericke no solo eran útiles, pero rentable. Después de que la administración de Nixon hizo demasiado arriesgado cultivar marihuana al aire libre, los cultivadores de marihuana buscaron refugio en el interior. Y una vez allí El sistema hidropónico de Gericke estaba ahí para ayudarlos a prosperar.
Moce, un ferviente entusiasta de la hidroponía, trabaja en una tienda de cultivo en las afueras de Boston. Se le pide que se le mencione por su apodo en este artículo porque "el lado oscuro de la industria" todavía impregna segmentos de la cultura de la comunidad hidropónica.
Debido a la alta inversión inicial, “Cultivar verduras por valor de mil dólares no es posible a corto plazo. El concepto es excelente y se amortizará con el tiempo, pero es un retorno por goteo, ”Dice Moce. Alternativamente, una cosecha relativamente pequeña de marihuana puede imponer precios que compensarán la inversión de un cultivador muy rápidamente.
Si bien la mayor parte de la financiación de la investigación en las universidades se destinó a métodos agrícolas convencionales, inversiones en la industria hidropónica minorista - impulsadas, en gran parte, por los cultivadores de marihuana - se dejaron para impulsar el desarrollo de la tecnología durante la década de 1970.
"No me importa quién cultiva qué. Una planta es una planta. Pero es frustrante ¿sabes? Yo les digo, Hey hermano, esa es solo una planta de las miles que puedes cultivar ".
Ahora que los horticultores están adoptando la hidroponía para industrias más "legítimas", nuevas tiendas hidropónicas como la de Moce están tratando de deshacerse de las asociaciones con el mercado negro. Señales que leen “Cualquier conversación sobre sustancias ilegales y se le pedirá que se vaya de inmediato, "Alinean las paredes de su tienda, pero muchos clientes potenciales todavía preguntan sobre el cultivo de marihuana. "No me importa quién cultiva qué, ”Dice Moce. “Una planta es una planta. Pero es frustrante ¿sabes? Yo les digo, 'Hey hermano, esa es solo una planta de las miles que puedes cultivar ".
Moce dice que hoy en día la gente cultiva vegetales de forma hidropónica por muchas razones diferentes. La hidroponía permite a las personas cultivar plantas mucho más densamente de lo que permite la agricultura convencional. por eso, muchos de los clientes de Moce son aficionados que viven en casas pequeñas sin suficiente terreno para un huerto convencional.
La creciente preocupación del público por el medio ambiente y las emisiones de carbono significa que los estadounidenses quieren cultivar alimentos localmente y en nuevos lugares. “Ya dividimos el átomo y nos hemos ido a la luna. Podemos poner un pimiento en un edificio de apartamentos ”Dice Moce.
La esperanza de Yohannes es que la agricultura vertical pueda proporcionar productos locales a las comunidades del centro de la ciudad. "Estamos tratando de alimentar a la gente porque será un problema real que enfrentaremos durante nuestra vida, ”Dice Yohannes. "Esta es solo una forma de combatir eso de la manera más eficiente y sostenible posible".
Pero no todos están convencidos. Melissa Brechner, el director del Centro de Transferencia de Tecnología Hidropónica Agrícola de Medio Ambiente Controlado de la Universidad de Cornell, cree que los sueños de Yohannes de la agricultura vertical son inverosímiles, a lo mejor. “La gente dice que queremos llevar alimentos saludables a las personas del centro de la ciudad, pero el problema real de las ciudades interiores es que la comida sana cuesta mucho dinero ".
Brechner señaló que Yohannes necesita vender sus productos a un precio superior para mantener la rentabilidad. pero esto evita que las personas a las que quiere alimentar lo compren. Según Brechner, un cultivador hidropónico urbano siempre pagará más que un cultivador de campo convencional porque tiene que pagar por el sol. “Las plantas crecen en proporción directa a la luz. Entonces, si les das más luz, entonces vas a mejorar tu rendimiento, ”, Dice Brechner.
"La gran cantidad de energía que se necesita para cultivar cosas en el almacén, diríamos en nuestros momentos más apasionantes que es irresponsable con el medio ambiente".
Brechner señala el trabajo de su ex colega en Cornell, Louis Albright. Teniendo en cuenta la iluminación y la calefacción de un almacén cerrado o rascacielos, Albright calculó que se necesitan casi tres veces más kilovatios hora para cultivar una lechuga verticalmente que para cultivarla en un invernadero de vidrio en las afueras de la ciudad. Incluso cuando se tiene en cuenta el costo del carbono del envío de lechuga en masa, ha descubierto que es aún más respetuoso con el medio ambiente cultivar lechugas lejos de los centros urbanos.
Albright también encontró que el trigo, uno de los cultivos más consumidos de Estados Unidos, no es adecuado genéticamente para la producción hidropónica. Calculó que actualmente cuesta $ 23 en electricidad para producir suficiente trigo para una barra de pan en un almacén cerrado.
Brechner destaca otra vulnerabilidad importante con la producción hidropónica a gran escala. Un corte de energía detendrá la circulación de la solución nutritiva. Con la mayoría de los sistemas, esto podría destruir la cosecha de toda una temporada en poco tiempo. Desde la perspectiva de Brechner, La tecnología hidropónica no ha progresado significativamente desde la época de Gericke. Siempre que los sistemas hidropónicos cuesten más dinero y requieran más recursos que las técnicas de cultivo convencionales, Brechner sigue oponiéndose a la agricultura hidropónica. “Entiendo el valor de hacer que las plantas saludables sean más visibles para los residentes, " ella dice. "Pero la gran cantidad de energía que se necesita para cultivar cosas en el almacén, diríamos en nuestros momentos más apasionantes que es irresponsable con el medio ambiente".
Gene Giacomelli, el director del Centro de Agricultura de Ambiente Controlado (CEAC) de la Universidad de Arizona, encuentra todos los días las preocupaciones de Brechner. La hidroponía no puede competir con la agricultura convencional cuando se trata de costos de puesta en marcha, pero Giacomelli cree que la hidroponía puede volverse mucho más eficiente en cuanto a los recursos, tan eficiente que literalmente podría alimentar a un planeta. El planeta que tiene en mente sin embargo, no es nuestro.
La NASA ha contratado a CEAC para crear un sistema de soporte vital biorregenerativo hidropónico para astronautas en misiones extendidas a la Luna o Marte. Giacomelli está perfeccionando un sistema de circuito cerrado en el que las plantas consumen el dióxido de carbono y los desechos líquidos del astronauta y, a su vez, las plantas proporcionan oxígeno a los astronautas. agua dulce y comida. El módulo actual se basa en un complejo sistema informático con monitores infrarrojos para garantizar que cada planta esté creciendo a su máximo potencial. Giacomelli dijo que su sistema hidropónico de alta tecnología podría caber en un tubo de seiscientos pies cúbicos y proporcionar a un solo astronauta todas sus necesidades diarias de oxígeno y agua y aproximadamente la mitad de sus calorías diarias. Actualmente se está probando un prototipo en el Polo Sur.
Giacomelli dijo que su sistema hidropónico de alta tecnología podría caber en un tubo de seiscientos pies cúbicos y proporcionar a un solo astronauta todas sus necesidades diarias de oxígeno y agua y aproximadamente la mitad de sus calorías diarias.
Giacomelli admitió que la tecnología para el módulo es actualmente demasiado cara para su uso en ciudades estadounidenses. pero el dice "Es muy fácil señalar temas que se traducirán inmediatamente a aplicaciones de Earth". Giacomelli predice que su investigación cambiará la forma en que todos los agricultores piensan sobre la productividad.
“La gente empezará a mirar los kilos por metro cuadrado por entrada de agua, nutrición, trabajo o energía ". A medida que los sistemas en crecimiento se valoran cada vez más por su uso eficiente de los recursos, la gente se dará cuenta del potencial que se encuentra en un sistema hidropónico de circuito cerrado. Los sistemas hidropónicos ya pueden usar entre un 60 y un 90 por ciento menos de agua que los métodos convencionales.
Los principales avances en la tecnología de los invernaderos están permitiendo a los productores hidropónicos utilizar luz solar natural, complementada con luces artificiales en regiones más oscuras y durante la temporada baja, para cultivar plantas de manera más eficiente aquí en la Tierra.
A medida que los consumidores son cada vez más conscientes de la procedencia de sus alimentos y cómo se cultivan, parece que podríamos estar entrando en una nueva era de la hidroponía. Moce puede dar fe del creciente interés entre los aficionados y los aficionados al bricolaje en el patio trasero, pero la creciente demanda social combinada con los recientes avances tecnológicos significa que la hidroponía tiene un nuevo potencial para influir en el sistema alimentario, en la forma en que William Frederick Gericke soñó una vez.
Empresas como Lufa Farms en Montreal, BrightFarms en Filadelfia y Gotham Greens en Nueva York están cultivando alimentos hidropónicos en invernaderos gigantes directamente en los techos de los supermercados. Aprovechan la luz natural disponible al mismo tiempo que reducen significativamente los costos de transporte. Al vender directamente a los mercados siguientes, teóricamente, sus productos hidropónicos pueden tener un precio competitivo frente a los productos convencionales.
Los rendimientos cada vez mayores en la potencia informática de la Ley de Moore y la automatización eficiente están haciendo que las operaciones hidropónicas a gran escala sean más accesibles incluso para los agricultores más inexpertos. Trajes de Freight Farms viejos, contenedores de envío de metal con aislamiento intenso y un sistema hidropónico estandarizado que “se puede colocar en cualquier parte del mundo, en cualquier entorno, ”Según el coordinador de comunicaciones de la start-up con sede en Boston, Rebecca Liebman. Ella dice que el dueño de un restaurante en Minnesota puede crecer directamente durante los meses de invierno y producir 13, 000 libras de albahaca fresca al año.
La inversión inicial sigue siendo elevada. Por $ 60, 000 un nuevo agricultor recibe un contenedor de envío de 8'x40 'lleno con todo lo que necesita para comenzar a cultivar en el lugar. "Una tableta en el interior lo controla todo:la iluminación, el pH y la temperatura, ”Dice Liebman. En un área más pequeña que la huella de tres plazas de aparcamiento, una sola persona que trabaje ocho horas a la semana puede cultivar un acre de verduras de hoja verde. Liebman dice que la "granja de transporte" se amortiza en 9 a 12 meses porque el agricultor cosecha productos de alta calidad todas las semanas. todo el año. Después de la inversión inicial, que probablemente sea menos costoso que el costo de un acre de tierra, los costos anuales permanecen por debajo de $ 5, 000 dólares.
"Observamos lo que hicieron mal todos los demás y luego lo arreglamos; tomamos las herramientas y creamos un sistema que es innovador".
“No creamos el concepto de hidroponía, ha existido durante mucho tiempo, largo tiempo. Observamos lo que hicieron mal todos los demás y luego lo arreglamos:tomamos las herramientas y creamos un sistema que es innovador, ”Dice Liebman. Las luces LED de bajo consumo y el aislamiento grueso mantienen bajos los costos de electricidad (alrededor de $ 1, 500 anualmente) y el sistema de agua de circuito cerrado significa que el tanque de agua solo se llena cuatro veces al año. La compañía planea agregar paneles solares a diseños futuros, utilizar fuentes de energía alternativas para reducir los costos y aumentar la eficiencia de los recursos. La tecnología mejora continuamente para abordar las preocupaciones ambientales expresadas por personas como Brechner y Albright.
Donde Gericke no logró llevar la hidroponía al público, Freight Farms espera tener éxito. La computadora interna está cargada con tutoriales informativos y el agricultor puede chatear por video con expertos de Freight Farms si tienen algún problema.
Zach Yohannes, él mismo un granjero, un estudiante y un empresario, sospecha que la próxima generación de agricultores estadounidenses será de una nueva raza, una que esté lista para abrazar los sueños hidropónicos de Gericke. "Tienen el impulso, la educación y la voluntad de ayudar al planeta ”. El sueño utópico de un botánico muerto hace mucho tiempo aún está lejos de concretarse, pero algún día pronto podría desarrollar todo su potencial. No se necesita tierra.
