What is vertical farming and could it be the answer to the problem of food supply and air pollution?


Leia aqui um RESUMO do artigo

Vertical farming could use artificial lighting, which would mean 24 hr growth cycles...
…and this can even change the taste of a plant! Food could be produced locally and stay fresh. Vertical farming could also include animal, insect and mushroom life. Many of the techniques used for vertical farming were developed by NASA for long term space travel.

Why do we need vertical farming?

Países com alta densidade populacional, principalmente em ilhas como Japão e Reino Unido, e países onde os alimentos podem ser mais difíceis de cultivar devido ao clima, como Suécia e Islândia, dependem muito da importação para alimentar suas populações. Com 68% da população mundial prevista para viver em ambiente urbano até 2050, could vertical farming offer a solution?

What is vertical farming?

De um modo geral, existem 4 tipos principais de agricultura vertical:

Arranha-céus de uso misto

vertical farming modular solution
A agricultura vertical poderia adotar uma abordagem modular. O exemplo acima de agricultura vertical de uso misto foi projetado por Architecture studio de Precht, Austria, para permitir que os residentes produzam seus próprios alimentos, em fazendas verticais.

A idéia é que o edifício seja usado para agricultura e habitação ou escritórios. Este conceito é mais adequado à agricultura de pequena escala; restaurantes do tipo fazenda-à-mesa, hortas comunitárias e até lotes verticais. A idéia foi proposta pela primeira vez pelo arquiteto Ken Yeang.

No entanto, isso não é tão fácil quanto simplesmente adicionar uma árvore ao lado de um edifício. Se todos fizessem isso, isso afetaria a resistência ao vento e a distribuição de peso de um edifício. Quando os arquitetos projetaram Bosque Vertical, eles precisaram testar o projeto do edifício em um túnel de vento para aprender como as árvores e o peso adicional afetariam a integridade estrutural do edifício.

Arranha-céus de Despommier

São essencialmente fazendas verticais, construídas especificamente para esse fim. A teoria é que esse tipo de agricultura requer menos energia e produz menos poluição do que os métodos tradicionais de agricultura. Também criaria um ambiente altamente governável para controle de temperatura e pragas. Essa idéia foi apresentada pela primeira vez pelo ecologista Dickson Despommier.

Contentores reciclados

Contentores reciclados tem uma possibilidade aparentemente interminável de usos. Existem várias empresas que converteram contêineres em câmaras de cultivo modulares empilháveis.

O principal desafio desse estilo de agricultura vertical é o acesso a níveis mais altos, principalmente considerando o abastecimento de água.

Agricultura profunda

A idéia é redirecionar minas abandonadas e torná-las fazendas verticais. Esta proposta é menos explorada, mas foram feitas projeções de que poderia ser 10 vezes mais eficaz para a produção de alimentos. Além disso, a estrutura externa não precisa ser construída e pode ser consideravelmente mais barata. Neste caso as fazendas verticais subterrâneas aproveitariam as constantes temperaturas no sub-solo.

agricultura vertical subterrânea em Londres.
A idéia da agricultura subterrânea pode não ser tão absurda quanto você pensa. Já existe uma fazenda subterrânea em Londres! Imagem via Flickr Matt Brown

Impacto ecológico da agricultura vertical

Oxigênio Fazendas verticais melhorariam a qualidade do ar em ambientes urbanos. Eles também reduziriam os requisitos de transporte e levariam a produtos mais frescos.

Menos terra Agricultores podem maximizar a produção de uma área de terra. A hidroponia conseguiu produzir colheitas que superam os métodos tradicionais. Eles permitem que os agricultores forneçam água e nutrientes às colheitas com uma eficiência muito maior. Empilhar plantas verticalmente também reduz a necessidade de terra.

Mais terra natural disponível Alguns argumentam que a agricultura vertical permitiria que as terras agrícolas atuais retornassem ao seu estado natural de floresta e pântano. No entanto, nenhuma consideração foi dada aos proprietários de terras.

Impacto ambiental da construção Até edifícios ecológicos têm um impacto ambiental.

Menos produtos químicos Um ambiente selado também daria aos agricultores o potencial de controlar melhor o meio ambiente, o que significa menos pragas e doenças e menos necessidade de produtos químicos.

Água limpa Plantas podem ser usadas para limpar as águas residuais, e sua respiração pode ser coletada como água limpa e potável.

24 horas de crescimento Embora possa parecer ilógico usar iluminação artificial para cultivar plantas. A iluminação artificial significa que, em alguns estágios de crescimento, as plantas podem ter 24 horas de luz, acelerando o tempo de crescimento. Também aumentaria a produção potencial de alimentos em locais onde a luz natural é escassa ou dias são mais curtos.

Plantas crescem melhor sob iluminação espectral vermelha e azul. Crédito da imagem: denisbin [CC BY 2.0], via Wikimedia Commons

Iluminação

A iluminação pode ser natural, artificial ou uma combinação. A luz natural poderia ser fornecida através da criação de paredes de vidro, essencialmente criando estufas verticais. Além disso, a luz pode ser manipulada com espelhos e fibras ópticas e direcionada através das áreas de um edifício, assim como com ventilação, água e sistemas elétricos.

LEDs estão se tornando gradativamente a opção mais popular para iluminação artificial de plantas, pois são mais eficientes em termos de energia e não produzem níveis excessivos de calor, o que significa que as luzes podem ser colocadas mais próximas da planta sem o risco de queima. Essa técnica foi usada pela primeira vez pelo próprio Dr. Raymond Wheeler da NASA. Um homem que é mais um pioneiro no campo das técnicas de jardinagem vertical e hidroponia.

Incrivelmente, você não precisa de luzes brancas brilhantes. A NASA descobriu que as plantas crescem melhor sob determinados espectros de luz, a saber: vermelho e azul.

A iluminação também pode alterar o sabor dos alimentos. Os cientistas conseguiram manipular o sabor, o aroma e o tamanho das folhas e caules, apenas alterando o espectro da luz durante o período de crescimento.

Agricultura vertical não é apenas para plantas

A agricultura vertical não produz apenas plantas, ela tem o potencial de se tornar um ecossistema inteiro, sustentando a pecuária, convertendo resíduos urbanos, reciclando água e limpando o ar.

Um dos exemplos mais conhecidos de uma abordagem ecossistêmica à agricultura é a aquaponia, um método bastante antigo de agricultura usado em muitas comunidades asiáticas onde a terra era escassa. Na aquaponia, os peixes produzem resíduos e a água fica rica em nutrientes. Isso pode ser usado para alimentar a vida vegetal cultivada hidroponicamente. As plantas removem resíduos da água e esta pode ser devolvida aos peixes com perda mínima.

jardins verticais da agricultura aqaponic
A aquaponia é uma forma tradicional de agricultura vertical que combina peixes e plantas. Crédito da imagem: Bryghtknyght [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons
O cogumelo é outro elemento interessante em um ecossistema agrícola vertical que pode ser usado para decompor os resíduos orgânicos. Atualmente, está na moda cultivar cogumelos de ostra em moendas de café usadas.

Insetos são outra consideração importante para jardinagem vertical, até moscas! Insetos como abelhas podem ser usados para polinizar as culturas enquanto produzem mel. As moscas se alimentam de resíduos e produzem larvas que, por sua vez, podem ser alimentos para o gado.

Opções adicionais para agricultura vertical

Outra opção para uma fazenda vertical seria cultivar plantas em um sistema de jardinagem rotativa. Isso permite que os agricultores controlem a luz que as plantas recebem. Alguns projetos hidropônicos viram a planta de cabeça para baixo e a forçam a trabalhar contra a gravidade. Muitos afirmam que isso torna as plantas mais resistentes.

Atualmente, a NASA está realizando pesquisas sobre hidroponia e métodos de agricultura vertical para alimentar os astronautas em missões espaciais de longa duração. Vários experimentos em todo o mundo permitiram com sucesso que humanos sobrevivessem em ambientes selados.

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Leitura adicional:

Cogumelos Hidropônicos e Insetos - White Paper da Association for Vertical Farming.

O Plant Whisperer - Como a luz pode afetar o sabor dos alimentos.

Agricultura para o Espaço: Pessoas e Lugares Abrindo o Caminho - Dr. Raymond Wheeler (NASA).

Sistema de Produção de Biomassa da NASA - Provavelmente um dos primeiros exemplos de jardinagem vertical, conhecido carinhosamente como "Breadboard Project" (Projeto Táboa de Pão).

Laboratório Lunar Bioregenerativo de Suporte à Vida Palácio Lunar 1 - Detém o recorde de permanência mais longa em um sistema de suporte de vida bioregenerativo (BLSS).

ADVANCED ASTROCULTURE™ - Primeira instalação a ser usada para cultivar plantas na Estação Espacial Internacional (ISS).


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