Coltivare Colture dal Nulla: L’Aeroponica Offre Nuove Speranze per un Mondo Stressato da Terra e Acqua

Con le nuove tecnologie e concezioni in fermento, i metodi di agricoltura stanno prendendo direzioni diverse ed entusiasmanti. Una di queste innovazioni è l’Aeroponica, che significa coltivare nell’aria nella sua forma più semplice. 

Nel contesto specifico dell’agricoltura, è una tecnica per coltivare piante in un ambiente di nebbia ricca di nutrienti senza necessità di suolo. 

Secondo le stime di ricerche di mercato, ha guadagnato notevole trazione negli ultimi anni, crescita a oltre US$870 milioni nel 2022 da US$523,7 milioni nel 2017. Il tasso di crescita indica che presto diventerà un’industria multimiliardaria a livello globale. 

Diversi vantaggi guidano la crescita dell’Aeroponica, ma il più significativo è il suo minimo fabbisogno d’acqua. Necessita del 80‑90% di acqua in meno rispetto all’agricoltura tradizionale basata sul suolo e può offrire più piante in meno tempo rispetto all’agricoltura tradizionale nei campi. 

Inoltre, non richiede grandi superfici di terreno per effettuare coltivazioni significative in volume e varietà. La sua scienza della crescita, che discuteremo in dettaglio, lo rende ecologico con un’impronta di carbonio significativamente ridotta. 

Diversi business costituiscono i servizi dei fornitori, guidando la crescita e rafforzando la leadership per la categoria, tra cui:

• AeroFarms LLC,
• AEssense Corp
• Agrihouse Brands
• Altihouse Farms
• Barton Breeze
• Bifarm Tech
• Biopolus
• Bowery Farming
• CleanGreens Solutions
• Evergreen Farm
• Freight Farms
• Future Growing
• Good Life Growing
• Hexagro Urban Farming
• LettUs Grow
• Living Green Farm
• Neofarms GmbH, and more. 

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La Scienza Dietro l’Aeroponica

Per cominciare, l’Aeroponica non richiede suolo per far crescere i prodotti. Invece, le radici sospese nell’aria vengono irrigate da una nebbia ricca di nutrienti. In altre parole, l’aria funge da terreno e la nebbia da fonte d’acqua. 

Per assorbire la nebbia ricca di nutrienti, la sospensione delle radici deve avvenire in un’atmosfera completamente o parzialmente chiusa. L’atmosfera chiusa deve essere controllata climaticamente affinché le radici sospese ricevano la giusta quantità di luce e aria insieme alla nebbia. 

La coltivazione in un’atmosfera chiusa e controllata implica più ossigeno per le piante per la produzione di cibo e riduce significativamente le possibilità di parassiti e altre vulnerabilità che danneggiano le piante. 

Studi mostrano che nell’aeroponica le piante hanno accesso al 100% di anidride carbonica per la fotosintesi, tra 450 ppm e 780 ppm. Consuma anche il 70% di acqua in meno rispetto all’idroponica, pratica di coltivare piante in una soluzione nutritiva con o senza un substrato senza suolo per fornire supporto fisico. 

Nell’aeroponica, schiume biodegradabili coprono la zona inferiore del fusto della pianta per collegarla o inserirla nelle aperture della camera aeroponica. Il liquido ricco di nutrienti viene disperso in queste camere tramite spruzzatura in intervalli automatizzati e frequenti. 

Innovazioni nello Spazio dell’Aeroponica

Il ruolo della tecnologia nell’Aeroponica è evidente in tutte le fasi del suo ciclo di vita, inclusa la moderazione accurata dei fattori ambientali come la conservazione dell’acqua, l’ottimizzazione dello spazio e il controllo di parassiti e malattie. 

Per comodità delle nostre discussioni, abbiamo suddiviso il ruolo della tecnologia nell’Aeroponica in quattro verticali: sensori di monitoraggio ambientale, uso di IoT, dati e IA per rendere il processo produttivo più intelligente, tecnologia per migliorare i distributori e tecniche di energia rinnovabile. 

Sensori di Monitoraggio Ambientale

Questi sensori monitorano una serie di fattori ambientali in tempo reale, inclusi temperatura, umidità e livelli di nutrienti. Consentono agli agricoltori di prendere decisioni informate su come migliorare il loro processo. Inoltre, queste soluzioni includono opzioni di integrazione con sistemi di controllo automatizzati per adattarsi alle condizioni ambientali variabili.

Uso di IA, IoT e Dati

Queste soluzioni, spesso citate insieme come Industria 4.0, aiutano a ottimizzare l’efficacia in diversi modi. Possono automatizzare compiti ripetitivi, rilevare precocemente le malattie delle piante, suggerire misure preventive adeguate e analizzare grandi quantità di dati cruciali per la crescita delle piante. 

Tecnologia per Migliorare i Distributori

Le tecnologie legate ai distributori svolgono un ruolo fondamentale per il successo dell’aeroponica. Il compito dei distributori nell’aeroponica è fornire nutrienti e acqua alle piante. Questi distributori includono atomizzatori, spruzzatori, nebulizzatori, dispersione ultrasonica, pompe d’acqua e pompe centrifughe. 

Disporre della tecnologia di distribuzione di livello superiore garantisce che le piante ricevano il dosaggio preciso. La tecnologia di distribuzione automatizzata aiuta a ridurre il lavoro manuale e a risparmiare risorse.

Tecniche di Energia Rinnovabile

L’aeroponica è una tecnica agricola adatta a sfruttare molteplici opzioni di energia rinnovabile e alternativa. È possibile alimentare le fattorie aeroponiche con fonti di energia solare o eolica, riducendo la dipendenza dall’energia della rete, dannosa per l’ambiente. Un uso oculato dell’energia rinnovabile può anche risultare significativamente conveniente per gli agricoltori aeroponici quando raggiungono una scala adeguata. 

In uno scenario ideale, tutte queste interventi tecnologici dovrebbero contribuire in modo ottimale a rendere l’aeroponica una scelta agricola efficiente. 

Tuttavia, poiché l’aeroponica è una tecnica emergente, ancora in evoluzione, ci vorrà del tempo per massimizzare i ritorni su ciascuno di questi investimenti. 

In questo contesto, dobbiamo anche ricordare che ci sono voluti molti anni di ricerca e numerosi tentativi ed errori sul campo applicato per arrivare a dove siamo oggi.

La Timeline dell’Evoluzione dell’Aeroponica

Il termine Aeroponica ha quasi 70 anni, coniato da F.W. Went nel 1957 per il processo di crescita nell’aria per coltivare caffè e pomodori. L’azienda GTi di R.J. Stoner fu la prima a produrre apparecchiature aeroponiche per uso commerciale. 

Il signor Stoner lo commercializzò come Genesis Rooting System. È anche considerato il ‘padre della tecnologia aeroponica americana’. Nel 2013, Dewey Davidson, un appassionato di giardinaggio domestico da tempo, giardiniere e inventore, brevettò il Dewey Mister 2013. 

Da allora, nuove invenzioni, innovazioni e concetti tecnologici hanno aiutato l’aeroponica a crescere anno dopo anno per realizzare il suo potenziale. 

Imprese Trasformative nel Campo dell’Aeroponica

 1. Aerofarms

AeroFarms è stato uno dei principali attori in questo settore, presente dal 2004. Alcune caratteristiche che lo hanno fatto distinguere dagli altri e consolidare la leadership di categoria negli ultimi due decenni sono la sua esperienza nella creazione di ambienti completamente controllati e la capacità di lavorare con configurazioni di biologia vegetale ottimizzate, dati più intelligenti e mezzi di coltivazione in tessuto brevettati. 

La sua tecnologia proprietaria ha ottimizzato la crescita delle colture con il 95% di acqua in meno e zero pesticidi. 

Costruire capacità aeroponiche all’avanguardia presso AeroFarms è stato questione di creare uno spazio interdisciplinare ideale dove l’innovazione può prosperare. È uno spazio in cui l’orticultura si incrocia con la genetica, l’ingegneria, la sicurezza alimentare, la scienza dei dati, la nutrizione e altro. 

AeroFarms ha coltivato più di 550 diverse varietà di piante fino ad oggi, incluse verdure a foglia, bacche, pomodori e altro. 

Fondata da David Rosenberg, Ed Harwood e Marc Oshima e con sede a Newark, New Jersey, Stati Uniti, AeroFarms è un’azienda completamente finanziata con undici round di finanziamento finora. Ha tredici investitori in totale, inclusi cinque investitori principali. La fattoria ha raccolto più di US$70 milioni il 28 settembre 2023. 

2. LettUs Grow

LettUs Grow è stato un altro leader di categoria in questo settore, con il suo team di ingegneri che collabora con progettisti di serre su scala ettarica per sviluppare la prossima innovazione nell’Agricoltura a Ambiente Controllato (CEA), nota come Banchi Rotanti Aeroponici. 

Questa innovazione all’avanguardia, con le offerte di acquaponica senza ugelli brevettate da LettUs Grow, porterà a livelli di efficienza di crescita notevolmente migliorati e rese superiori con un consumo d’acqua molto ridotto. 

I banchi brevettati saranno disponibili in formati modulari e scalabili, facili da installare. Saranno applicabili a un portafoglio diversificato di colture, progettati per adattarsi universalmente a serre commerciali a strato singolo e a impilamenti di agricoltura indoor. 

L’azienda afferma che l’implementazione di queste soluzioni può aumentare le rese fino al 20% per gli agricoltori commerciali con un consumo d’acqua notevolmente ridotto rispetto all’idroponica. 

Fondata da Ben Crowther, Charlie Guy e Jack Farmer e con sede a Bristol, Regno Unito, LettUs Grow è una startup di Serie A. Ha avuto finora sei round di finanziamento. Nell’ultimo round, ha raccolto 2,5 milioni di sterline il 23 marzo 2023. 

3. Barton Breeze

Barton Breeze, un altro nome di spicco nell’aeroponica, ha già dimostrato la sua efficacia in oltre 800.000 piedi quadrati di fattorie automatizzate in India, con più di sessanta varietà di piante coltivate, risultando in oltre 1.450.000 chilogrammi di cibo prodotto annualmente. 

Il World Economic Forum ha riconosciuto gli sforzi di Barton Breeze in un rapporto del 22 marzo 2022 per aver già 10 ettari di fattorie verticali in coltivazione, producendo 3.250 tonnellate di colture da più di 65 diverse varietà di colture.

L’azienda ha raccolto 66 milioni di rupie indiane nel suo round seed il 28 febbraio 2023. Barton Breeze ha la sua sede centrale a Gurgaon, Haryana, India. È operativa dal 2018.

4. Aeroponics Saffron Farming

In un altro caso, una startup indiana unica di Gandhinagar, nello stato del Gujarat, ha sviluppato un metodo autentico per coltivare lo zafferano tramite aeroponica. È unico perché coltiva una coltura tradizionalmente di clima più fresco in un’atmosfera calda e secca dello stato. 

La startup è stata fondata nel dicembre 2021 da Sahil Ninama e Mayank Dabhi ed è stata incubata presso il Swarnim Incubation Center della Swarnim Startup and Innovation University. 

Non solo la startup ha risolto le sfide legate al clima, ma ha garantito che la coltura sia coltivabile quattro volte l’anno a un quarto del costo di produzione tradizionale. I fondatori affermano inoltre di non aver riscontrato alcun deterioramento della qualità, anche con livelli di produzione aumentati. 

Lo Scenario Commerciale dell’Aeroponica: Un Contesto Globale

Un rapporto pubblicato dal World Economic Forum ritiene che l’aeroponica possa emergere come una vera alternativa globale alla coltivazione tradizionale. Poiché aiuta le colture a crescere senza suolo e con un uso minimo di acqua, offre speranza alle regioni aride dove la coltivazione con i metodi noti è difficile. 

Il WEF ha osservato l’utilità dell’aeroponica in paesi come la Giordania, tra gli altri, dove l’acqua è scarsa e le fattorie consumano più del 52% dell’approvvigionamento idrico del paese. Riconoscendo questo crescente interesse per i metodi agricoli sostenibili a livello globale, un’indagine ha identificato più di 110 startup di aziende aeroponiche in Nord e Sud America, Europa, Medio Oriente e India.

Aeroponica: Opportunità e Sfide

Tra le opportunità, l’aeroponica richiede un’infrastruttura moderata. Tutto ciò che serve è una fonte luminosa per consentire alle piante di fotosintetizzare e immagazzinare energia, un supporto simile a un tessuto per separare le piante dalle radici e fornire loro sostegno alla crescita, e una nebbia ricca di nutrienti nella camera di soluzione affinché i sistemi radicali la assorbano. 

Poiché l’acquaponica funziona riciclando la soluzione nutritiva, non spreca acqua. Tuttavia, richiede comunque elettricità per azionare le pompe e luce artificiale per aiutare le piante a crescere. 

Affinché l’Aeroponica prosperi davvero, è indispensabile formare e educare gli agricoltori. L’agricoltore necessita di un costante aggiornamento per stare al passo con un settore ricco di innovazione e l’avvento di nuove tecnologie. Una delle aree in cui la formazione è fondamentale è la manutenzione della pulizia del sistema.

In sintesi, il successo nell’aeroponica dipende dalla gestione efficace di una combinazione di fattori. Una gestione scorretta di uno solo può compromettere l’intero sistema. 

L’aeroponica deve anche disporre di una struttura robusta che garantisca un’adeguata fornitura di luce e aria, soprattutto alle parti della pianta esposte. 

L’aeroponica, funzionante attraverso due componenti principali, radici e chioma, dipende anche in parte dall’idroponica. Pertanto, qualsiasi agricoltore desideroso di sfruttare l’aeroponica deve possedere una conoscenza adeguata dell’idroponica. Ad esempio, l’aeroponica deve disporre di un sistema di backup per fornire i nutrienti necessari alle piante se il sistema esistente fallisse. 

Una pompa a diaframma ad alta pressione (80 psi) è utilizzata nell’aeroponica ad alta pressione per fornire nutrienti alle radici tramite ugelli di nebbia da 20‑50 mm. Tale conoscenza di contingenza è necessaria per gestire con successo una fattoria aeroponica. 

Può derivare solo da una formazione e un’educazione olistica su come funziona la coltivazione per varie piante e colture in diverse circostanze. 

Aeroponica: Cosa Riserva il Futuro

La popolazione del pianeta sta aumentando rapidamente e, di conseguenza, aumenterà anche la domanda di cibo. Secondo le stime delle Nazioni Unite, la popolazione globale dovrebbe raggiungere quasi 11 miliardi entro il 2100. 

L’offerta di acqua naturale e terra non può crescere proporzionalmente, poiché sono risorse limitate simili ai combustibili fossili. I metodi agricoli tradizionali consumano quasi il 70% dell’acqua mondiale. Se questa tendenza continuerà, si prevede che quasi 2 miliardi di persone vivranno in aree soggette a stress idrico entro il 2025. 

L’aeroponica è già emersa come soluzione a queste sfide. Secondo i dati forniti da AeroFarms, le sue tecniche richiedere solo l’1% del terreno che sarebbe stato necessario nell’agricoltura convenzionale. La fattoria crede che l’aeroponica possa dimostrarsi 390 volte più efficiente nell’uso del terreno per coltivare lo stesso volume di colture, producendo fino a 26 raccolti all’anno. 

Ma l’aeroponica realizzerà il suo vero potenziale solo se offrirà una reale scalabilità. Per diventare un sistema complementare all’agricoltura convenzionale, avrà la capacità di essere applicata con successo in molte più aree per soddisfare il volume di produzione di cui il nostro pianeta ha bisogno. 

Con le innovazioni in crescita, la possibilità di avere l’aeroponica come alternativa valida all’agricoltura basata sul suolo non è più una realtà distante. 

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