Cultivando Plantas no Ar: Aeroponia Oferece Nova Esperança para um Mundo com Escassez de Terra e Água

Com novas tecnologias e concepções em desenvolvimento, os modos de agricultura também estão tomando rumos diferentes e empolgantes. Uma dessas inovações é a Aeroponia, que significa cultivar no ar em sua forma literária mais simples. 

No contexto preciso da agricultura, trata‑se de uma técnica para cultivar plantas em um ambiente de névoa rica em nutrientes sem necessidade de solo. 

De acordo com estimativas de pesquisas de mercado, tem ganhado tração notável nos últimos anos, crescendo para mais de US$870 milhões em 2022, a partir de US$523,7 milhões em 2017. A taxa de crescimento indica que em breve se tornará uma indústria de vários bilhões de dólares em todo o mundo. 

Várias vantagens impulsionam o crescimento da Aeroponia, mas a mais significativa é sua exigência mínima de água. Ela necessita de 80‑90% menos água que a agricultura baseada em solo e pode oferecer mais plantas em menos tempo que a agricultura tradicional nos campos. 

Além disso, não requer uma grande quantidade de terra para realizar cultivos significativos em volume e variedade. Sua ciência de crescimento, que discutiremos em detalhes, a torna ambientalmente amigável com pegadas de carbono significativamente menores.

Várias empresas constituem os serviços de fornecedores, impulsionando o crescimento e ampliando a liderança da categoria, incluindo:

• 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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A Ciência por Trás da Aeroponia

Para começar, a Aeroponia não requer solo para o cultivo dos produtos. Em vez disso, as raízes suspensas no ar são irrigadas por uma névoa rica em nutrientes. Em outras palavras, o ar serve como terra e a névoa como fonte de água. 

Para absorver a névoa rica em nutrientes, a suspensão das raízes deve ocorrer em uma atmosfera totalmente ou parcialmente fechada. A atmosfera fechada deve ser controlada climaticamente para que as raízes suspensas recebam a quantidade correta de luz e ar juntamente com a névoa. 

O cultivo em uma atmosfera fechada e controlada implica mais oxigênio para as plantas na produção de alimento e significativamente menos chances de pragas e outras vulnerabilidades que deterioram as plantas. 

Estudos mostram que na aeroponia, as plantas têm acesso a 100% de dióxido de carbono para fotossíntese, entre 450 ppm e 780 ppm. Ela também consome 70% menos água que a hidroponia, a prática de cultivar plantas em uma solução nutritiva com ou sem um substrato sem solo para fornecer suporte físico. 

Na aeroponia, espumas biodegradáveis cobrem a parte inferior do caule da planta para eventualmente conectá‑la ou inseri‑la nas aberturas da câmara de aeroponia. O líquido rico em nutrientes é dispersado nessas câmaras por meio de pulverização em intervalos automatizados e frequentes. 

Inovações no Espaço da Aeroponia

O papel da tecnologia na Aeroponia é evidente em todas as fases de seu ciclo de vida, incluindo a moderação precisa de fatores ambientais como conservação de água, otimização de espaço e controle de pragas e doenças. 

Para facilitar nossas discussões, segmentamos o papel da tecnologia na Aeroponia em quatro verticais: sensores de monitoramento ambiental, uso de IoT, Dados e IA para tornar o processo de produção mais inteligente, tecnologia para melhorar dispensadores e técnicas de energia renovável. 

Sensores de Monitoramento Ambiental

Esses sensores monitoram uma série de fatores ambientais em tempo real, incluindo temperatura, umidade e níveis de nutrientes. Eles capacitam os agricultores a tomar decisões informadas sobre como melhorar seu processo. Além disso, essas soluções vêm com opções de integração de sistemas de controle automatizado para ajustar às condições ambientais em mudança.

Uso de IA, IoT e Dados

Essas soluções, frequentemente mencionadas juntas como Indústria 4.0, ajudam a otimizar a eficácia de várias maneiras. Elas podem automatizar tarefas repetitivas, detectar doenças nas plantas precocemente, sugerir medidas preventivas adequadas e analisar grandes volumes de dados que são cruciais para o crescimento das plantas. 

Tecnologia para Melhorar Dispensadores

Tecnologias relacionadas a dispensadores desempenham um papel fundamental para o sucesso da aeroponia. A função dos dispensadores na aeroponia é fornecer nutrientes e água às plantas. Esses dispensadores incluem atomizadores, pulverizadores, nebulizadores, dispersão ultrassônica, bombas de água e bombas centrífugas. 

Ter a melhor tecnologia de dispensadores garante que as plantas recebam a dosagem precisa. A tecnologia de dispensadores automatizados ajuda a reduzir o trabalho manual e economizar recursos.

Técnicas de Energia Renovável

A aeroponia é uma técnica agrícola adequada para aproveitar múltiplas opções de energia renovável e alternativa. Pode‑se alimentar fazendas de aeroponia por meio de fontes de energia solar ou eólica, reduzindo a dependência da energia da rede, que causa danos ambientais. O uso prudente de energia renovável também pode ser significativamente econômico para os agricultores de aeroponia quando alcançam escala. 

Em um cenário ideal, todas essas intervenções tecnológicas deveriam contribuir de forma ótima para tornar a aeroponia uma escolha agrícola eficiente. 

No entanto, como a aeroponia é uma técnica emergente, ainda em desenvolvimento, levará tempo para maximizar os retornos de cada um desses investimentos. 

Nesse contexto, também devemos lembrar que foram necessários muitos anos de pesquisa e vários testes e erros na prática para chegar onde estamos hoje.

Linha do Tempo da Evolução da Aeroponia

O termo Aeroponia tem quase 70 anos, cunhado por F.W. Went em 1957 para o processo de cultivo no ar de café e tomates. A empresa GTi de R.J. Stoner foi a primeira a fabricar aparelhos de aeroponia para uso comercial. 

O Sr. Stoner o comercializou como o Sistema de Enraizamento Genesis. Ele também é considerado o ‘pai da tecnologia americana de aeroponia’. Em 2013, Dewey Davidson, um entusiasta de jardinagem de quintal, inventor de longa data, patenteou o Dewey Mister 2013. 

Desde então, novas invenções, inovações e conceitos tecnológicos ajudaram a aeroponia a crescer ano após ano para alcançar seu potencial. 

Empresas Transformadoras no Campo da Aeroponia

 1. Aerofarms

AeroFarms tem sido um dos principais players neste espaço, com presença desde 2004. Alguns recursos que ajudaram a se destacar e estabelecer liderança de categoria nas últimas duas décadas foram sua expertise em criar ambientes totalmente controlados e a capacidade de trabalhar com configurações biológicas de plantas otimizadas, dados mais inteligentes e meios de cultivo de tecido patenteados. 

Sua tecnologia proprietária otimizou o crescimento das culturas com 95% menos água e zero pesticidas. 

Construir capacidades de aeroponia de ponta na AeroFarms tem sido sobre criar um espaço interdisciplinar ideal para a inovação prosperar. É um espaço onde horticultura se cruza com genética, engenharia, segurança alimentar, ciência de dados, nutrição e mais.

A AeroFarms cultivou mais de 550 variedades diferentes de plantas até hoje, incluindo verduras de folhas, frutas vermelhas, tomates e mais. 

Fundada por David Rosenberg, Ed Harwood e Marc Oshima e com sede em Newark, New Jersey, Estados Unidos, a AeroFarms é um negócio totalmente financiado com onze rodadas de financiamento até agora. Possui treze investors no total, incluindo cinco investidores principais. A fazenda arrecadou mais de US$70 milhões em 28 de setembro de 2023. 

2. LettUs Grow

LettUs Grow tem sido outro líder de categoria neste espaço, com sua equipe de engenheiros trabalhando com projetistas de estufas em escala de hectare para desenvolver a próxima grande inovação em Agricultura de Ambiente Controlado (CEA), conhecida como Bancos Rolantes Aeropônicos. 

Esta inovação de ponta, com as ofertas de aquaponia patenteadas sem bico da LettUs Grow, resultará em níveis altamente aprimorados de eficiência de cultivo e rendimento superior com consumo de água muito reduzido. 

Os bancos patenteados estarão disponíveis em formatos modulares e escaláveis, fáceis de instalar. Serão aplicáveis a um portfólio diversificado de culturas, projetados para se encaixar universalmente em estufas comerciais de camada única e pilhas de agricultura indoor. 

A empresa afirma que a implantação dessas soluções pode aumentar os rendimentos em até 20% para produtores comerciais com consumo de água muito reduzido em comparação com a hidroponia. 

Fundada por Ben Crowther, Charlie Guy e Jack Farmer e com sede em Bristol, Reino Unido, a LettUs Grow é uma startup em Série A. Já teve seis rodadas de financiamento. Em sua última rodada, arrecadou 2,5 milhões de libras esterlinas em 23 de março de 2023. 

3. Barton Breeze

Barton Breeze, outro nome de destaque na aeroponia, já comprovou sua eficácia em mais de 800.000 pés quadrados de fazendas automatizadas na Índia, com mais de sessenta variedades de plantas cultivadas, resultando em mais de 1.450.000 quilogramas de alimentos produzidos anualmente. 

O Fórum Econômico Mundial reconheceu os esforços da Barton Breeze em um relatório de 22 de março de 2022 por já ter 10 hectares de fazendas verticais em cultivo, produzindo 3.250 toneladas de culturas de mais de 65 variedades diferentes. 

A empresa levantou 66 milhões de rúpias indianas em sua rodada semente em 28 de fevereiro de 2023. A Barton Breeze tem sua sede em Gurgaon, Haryana, Índia. Está em operação desde 2018. 

4. Aeroponia no Cultivo de Açafrão

Em outra ocasião, uma startup indiana única de Gandhinagar, no estado de Gujarat, desenvolveu uma forma autêntica de cultivar açafrões por meio da aeroponia. É única porque cultiva uma cultura tradicionalmente de clima mais frio em uma atmosfera quente e seca do estado. 

A startup foi fundada em dezembro de 2021 por Sahil Ninama e Mayank Dabhi e foi incubada no Swarnim Incubation Center da Swarnim Startup and Innovation University. 

Não só a startup resolveu os desafios relacionados ao clima, como garantiu que a cultura seja cultivável quatro vezes ao ano a um quarto do custo de produção tradicional. Os fundadores também afirmam que não observaram deterioração de qualidade, mesmo com níveis de produção aumentados. 

O Cenário Comercial da Aeroponia: Um Contexto Global

Um relatório publicado pelo Fórum Econômico Mundial acredita que a aeroponia surgirá como uma alternativa verdadeiramente global ao cultivo tradicional. Como ajuda as culturas a crescer sem solo e com uso mínimo de água, oferece esperança a regiões áridas onde o cultivo pelos meios conhecidos é difícil. 

O WEF observou a utilidade da aeroponia em um país como a Jordânia, entre outros, onde a água é escassa e as fazendas consomem mais de 52% do suprimento de água do país. Reconhecendo esse interesse crescente em métodos agrícolas sustentáveis globalmente, uma pesquisa identificou mais de 110 startups de empresas aeropônicas na América do Norte e do Sul, Europa, Oriente Médio e Índia.

Aeroponia: Oportunidades e Desafios

Em termos de oportunidades, a aeroponia requer infraestrutura moderada. Tudo o que precisa é de uma fonte de luz para permitir que as plantas realizem fotossíntese e armazenem energia, um meio semelhante a tecido para separar as plantas de suas raízes e dar suporte ao crescimento, e uma névoa rica em nutrientes na câmara de solução para que os sistemas radiculares absorvam. 

Como a aquaponia funciona reciclando a solução nutritiva, não desperdiça água. No entanto, ainda requer eletricidade para operar bombas e luz artificial para ajudar as plantas a crescer. 

Para que a aeroponia realmente prospere, treinar e educar os agricultores é essencial. O agricultor precisa de aprimoramento contínuo para acompanhar um campo repleto de inovações e o advento de novas tecnologias. Uma das áreas onde o treinamento é imprescindível é como manter o sistema limpo.

No total, o sucesso na aeroponia depende de lidar com uma combinação de fatores. O manejo inadequado de um deles pode comprometer todo o sistema. 

A aeroponia também deve ter uma estrutura robusta que permita o fornecimento adequado de luz e ar, especialmente às partes expostas das plantas. 

A aeroponia, funcionando através de dois componentes principais, raízes e dossel, também depende parcialmente da hidroponia. Assim, qualquer agricultor que queira aproveitar a aeroponia deve ter conhecimento adequado de hidroponia. Por exemplo, a aeroponia precisa de um sistema de backup para fornecer os nutrientes necessários às plantas caso o sistema existente falhe. 

Uma bomba de diafragma de alta pressão (80 psi) é usada na aeroponia de alta pressão para fornecer nutrientes às raízes através de cabeças de névoa de 20‑50 mm. Esse conhecimento de contingência é necessário para operar uma fazenda de aeroponia com sucesso. 

Isso só pode vir de treinamento e educação holísticos sobre como o cultivo funciona para várias plantas e culturas sob diversas circunstâncias. 

Aeroponia: O Que o Futuro Reserva

A população do planeta está aumentando rapidamente, e, consequentemente, a demanda por alimentos também crescerá. Segundo estimativas das Nações Unidas, a população global deve chegar a quase 11 bilhões até 2100.

O suprimento de água natural e terra não pode crescer proporcionalmente, pois são recursos limitados semelhantes aos combustíveis fósseis. Os métodos agrícolas tradicionais consomem quase 70% da água mundial. Se essa tendência continuar, projeta‑se que quase 2 bilhões de pessoas viverão em áreas com escassez de água até 2025.

A aeroponia já surgiu como solução para esses desafios. Segundo números divulgados pela AeroFarms, suas técnicas requer apenas 1% da terra que seria necessário na agricultura convencional. A fazenda acredita que a aeroponia pode ser 390 vezes mais eficiente no uso de terras para cultivar o mesmo volume de culturas, produzindo até 26 colheitas por ano. 

Mas a aeroponia só realizará seu verdadeiro potencial se oferecer escalabilidade real. Para se tornar um sistema complementar à agricultura convencional, teria o poder de ser aplicado com sucesso em muitas mais áreas para corresponder ao volume de produção que nosso planeta necessita. 

Com as inovações prosperando, a possibilidade de ter a aeroponia como alternativa viável à agricultura baseada em terra não é mais uma realidade distante. 

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