En los viejos tiempos, la agricultura era fácil. Arrojábamos algunas semillas en el suelo, las manteníamos regadas, rezábamos a la deidad preferida para evitar que los cultivos se vean afectados por la peste y esperábamos la temporada de cosecha. Pero con la población mundial acercándose a 7 mil millones de bocas para alimentar, la humanidad tendrá que descubrir cómo cultivar más alimentos utilizando menos tierra y menos recursos, y pronto.

Entonces, mientras algunos investigadores y fabricantes de equipos están ideando implementos agrícolas inteligentes que trabajarán en los campos del mañana en nuestro nombre , otros tienen como objetivo llevar granjas futuristas a los centros urbanos de las ciudades. Dos modelos según la posición geopolítica de cada región.

“Se perdieron más de tres mil millones de dólares solo en California [en 2017], porque no hay suficientes personas para realizar las operaciones de siembra o cosecha”, dijo a Engadget Brandon Alexander, cofundador de Iron Ox Robotic Farms. “La edad promedio del agricultor ahora es de 58 años. Entonces, uno de los grandes problemas que afecta a la agricultura es que no hay suficiente mano de obra para todos. El problema empeora cada año”.

La agricultura vertical es la práctica de apilar plantas una encima de otra para crecer en un ambiente cerrado y controlado. Entre las primeras imaginaciones de estas torres agrícolas se puede ver en un pasaje delirante de Nueva York de 1909 que ensalza “el rascacielos como dispositivo utópico para la producción de un número ilimitado de sitios vírgenes en una ubicación metropolitana”.

En los años posteriores, la agricultura vertical en los Estados Unidos se ha convertido en una parte robusta, aunque auxiliar, del sistema agrícola nacional. Según un informe de 2017 de Agrilyst , aproximadamente la mitad de todas las granjas de interior dependen de configuraciones hidropónicas, otro trimestre prefiere el suelo y el resto usa un sistema híbrido de los dos. Curiosamente, aproximadamente la mitad de las operaciones de cultivo en interiores en los Estados Unidos (43 por ciento) se encuentran en áreas urbanas. Los cinco tipos de cultivos principales que se cultivan actualmente en estas granjas son las verduras de hoja verde, tomates, flores, microgreens y hierbas (sí, también esas hierbas ).

Estas variedades se cultivan con mayor frecuencia en operaciones verticales porque responden bien a la cría en interiores. Según los datos del USDA de 2016 , los agricultores estadounidenses pueden extraer 805 cwt (cien libras o 100 libras) por acre utilizando métodos convencionales. Pueden producir 10.59 libras por pie cuadrado usando cultivos verticales (unos 150 Kilos por metro cuadrado). La lechuga romana, de manera similar, produce 0,69 libras por pie cuadrado usando métodos convencionales, pero puede producir la friolera de 8,71 libras por pie cuadrado cuando se usa hidroponía vertical. Nótese que hablamos de una producción 12 veces mayor.

Dado que estos sistemas de cultivo se llevan a cabo en interiores, con alta densidad de producción y bajos requisitos de huella, pueden instalarse en ubicaciones que no serían adecuadas para granjas convencionales, la mayoría en cualquier lugar, realmente. Esto reduce la cantidad de envío y manipulación que los productos deben pasar para llegar del “campo” al mostrador de la cocina, lo que da como resultado frutas y verduras más frescas y saludables.

Incluso aquí en los EE. UU., con la producción agrícola masiva de California, el producto viaja alrededor de 2,000 millas en promedio antes de llegar a los estantes de las tiendas, según Bain & Co , una firma de consultoría de gestión, que habló con Bloomberg Businessweek en 2017.

En general, Estados Unidos importa más de un tercio de sus productos. Con el viaje más corto de la granja a la mesa, los productores podrán elegir variedades de plantas que resalten el sabor y el sabor sobre la vida útil y la longevidad. Además, cultivar en interiores reduce drásticamente la prevalencia de plagas y los factores ambientales estrictamente controlados reducen la cantidad de agua y nutrientes necesarios hasta en un 90 por ciento.

Si bien los cultivos en interiores son extremadamente eficientes una vez que están en funcionamiento, los costos iniciales de configuración para estas operaciones son bastante altos. Como tal, lleva una cantidad excesiva de tiempo para que estas compañías alcancen la rentabilidad, siete años en promedio según el estudio de Agrilyst. Las operaciones de cultivo en interiores también deben lidiar con los altos costos de energía generados por la necesidad de ejecutar iluminación suplementaria entre 9 y 16 horas al día. Afortunadamente, los avances recientes en la tecnología de iluminación LED han provocado una disminución constante en el consumo de energía.

Sin embargo, la mano de obra es, de lejos, el mayor costo para los cultivos de interior, que constituyen entre el 50 y el 80 por ciento de los gastos de una empresa, según Agrilyst. Varias nuevas empresas están abordando ese problema a través de su amplio uso de tecnologías de automatización.

Plenty Unlimited Inc., con sede en San Francisco, es uno de esos equipos. Plenty opera una granja de 50,000 pies cuadrados capaz de producir hasta 2 millones de libras de lechuga fresca anualmente. La compañía puede lograr esto a través de su empleo liberal de 7,500 cámaras infrarrojas y otros 35,000 sensores ambientales que miden desde temperatura y humedad hasta la calidad del aire y los niveles de CO2. Toda esta información se alimenta al “cerebro” de IA de Plenty, que modifica esas variables para mejorar las tasas de crecimiento y el sabor, dependiendo de los ciclos de crecimiento actuales de las plantas.

La compañía hizo su debut público en el festival 2018 Outside Lands este agosto , ofreciendo a los asistentes las muestras del festival de conciertos de tres días de sus productos. Plenty también planea lanzar un servicio de suscripción de caja a finales de este año, lo que permitirá a los residentes del Área de la Bahía recibir envíos de las mercancías de la compañía directamente a sus puertas. Eventualmente, la compañía espera abrir granjas de tamaño similar en las afueras de más de 500 áreas metropolitanas importantes de todo el mundo.

Podemos entender el sentido de que Amazón haya adquirido la cadena de 460 Whole Foods el 16 de junio de 2017 por 13.700 millones de dólares.

Iron Ox lleva ese modelo de producción un paso más allá al reemplazar el trabajo humano con robótica en casi todos los aspectos del ciclo de crecimiento. “Hemos diseñado todo nuestro proceso de crecimiento con un enfoque de robótica primero”, dijo Alexander en un comunicado de prensa. “Eso significa no solo agregar un robot a un proceso existente, sino también diseñar todo, incluido nuestro propio sistema de cultivo hidropónico, alrededor de nuestros robots”. Eso incluye la cosecha, la siembra y la inspección de la planta.

“Lo que encontramos es que los dos mayores costos en la granja interior son mano de obra y electricidad”, continuó Alexander. “A través de nuestro nuevo sistema, podemos realizar muchas tareas repetitivas de manera más eficiente. Pero también en el futuro utilizaremos cosas como invernaderos donde podemos usar el sol, que proporciona energía de forma gratuita”.

Los módulos de cultivo de la compañía, por ejemplo, son grandes tinas capaces de contener hasta 800 libras de fluidos balanceados en nutrientes en los que las plantas crecen y constituyen el núcleo del sistema hidropónico de la compañía.

“Hemos cortado con láser, diseñamos nuestro propio sistema de envoltura para [los módulos] e incluso las macetas en las que crecen las plantas”, explicó Alexander. “Es este plástico moldeado por inyección seguro para alimentos que hemos desarrollado para ser amigables con los robots, pero también permite un buen crecimiento de la raíz”.

Pero en lugar de esperar que equipos humanos transporten los módulos alrededor de las instalaciones de 8,000 pies cuadrados (solo 744 mts) de Iron Ox en San Carlos, California, la compañía ha diseñado un robot de 1,000 libras llamado Angus para realizar el trabajo pesado.

“El trabajo de Angus es navegar de forma autónoma por nuestro invernadero”, explicó Alexander. “Encuentre uno de estos módulos de cultivo hidropónico, recójalo y llévelo a nuestra área de procesamiento en cualquier momento que necesite una operación”. Los movimientos de Angus están controlados por un sistema basado en la nube que Alexander llama “el cerebro”, que monitorea y coordina las acciones a lo largo del ciclo de crecimiento, desde la siembra hasta la cosecha.

Alexander señala que el proceso es similar al que Amazon usa en sus almacenes, donde las flotas de robots Kiva se escabullen a través de los estantes de productos, recuperándolos para que los trabajadores humanos los empaquen y envíen. “En lugar de almacenamiento y libros de Harry Potter, tenemos estos módulos de cultivo que producen lechuga, albahaca, etc.”. Y en lugar de llevar libros a trabajadores humanos, Angus está entregando estos enormes módulos de crecimiento a un brazo robótico.

Este brazo no es tonto, eso sí. Está equipado con una cámara 3D que escanea inmediatamente cada módulo colocado frente a él para confirmar el “estado real de las cosas”, según Alexander. “Utiliza esa información para calcular cosas como, ¿cómo recojo esta planta sin dañar la planta cercana? Con las plantas, no son iPhones, no son objetos rígidos, por lo que no puedes asumir que todo está va a ser 100 por ciento uniforme “.

El brazo se usa con mayor frecuencia para recoger y trasplantar plántulas en bañeras cada vez más espaciosas. Lamentablemente, una serie de pasos aún requieren un toque humano. Iron Ox emplea equipos de personas para “cosechar, sembrar y empacar porque no hay forma de hacerlo sin dañar el cultivo”, explicó Alexander. Aún así, con menos de un acre de espacio, la compañía puede producir 26,000 cabezas de productos (de más de una docena de variedades) anualmente.

“No queremos ser una cosa de precio superior que solo podemos obtener en el restaurante de más alto nivel”, concluyó Alexander. “Al final del día, queremos estar en los supermercados mayoristas del Medio Oeste”.

Fuente Andrew Tarantola@terrortola de Engadget en Inglés.