Dal rilascio iniziale del nostro Indoor AgTech Landscape nel 2019, l'agricoltura indoor ha continuato a raccogliere un'enorme attenzione e investimenti a causa dei vantaggi convincenti della coltivazione di cibo in un ambiente interno controllato. Qui puoi trovare l'Indoor AgTech Landscape aggiornato per il 2021 (scarica qui). Insieme ai commenti di accompagnamento sul ruolo di questo sistema di produzione in evoluzione nell'affrontare le sfide che l'intero settore alimentare deve affrontare.
Indoor Ag * è * il nostro sistema alimentare
Uno degli aspetti intriganti dell'agricoltura indoor è che è un microcosmo del nostro sistema alimentare. Che si tratti di una serra o di un ambiente senza sole (fattoria verticale), questo metodo di coltivazione spazia dalla produzione al consumo, con molti operatori indoor che commercializzano i loro prodotti ai consumatori come prodotti di marca. Come esploriamo di seguito, la catena del valore delle aziende agricole indoor riflette una serie di sfide e opportunità che il nostro intero sistema alimentare deve affrontare oggi: catena di approvvigionamento, sicurezza, sostenibilità e lavoro. Naturalmente, la pandemia COVID-1 si è propagata e ha avuto un impatto su ogni aspetto di quel sistema, a volte amplificando le sfide, e altre volte accelerando il cambiamento e la crescita.
Questo Indoor AgTech Landscape 2021 fornisce un'istantanea dell'ecosistema tecnologico e dell'innovazione della catena del valore della produzione alimentare indoor. Il panorama spazia dalle società di tecnologia dei componenti ai fornitori di sistemi di coltivazione completi fino agli effettivi operatori di aziende agricole indoor tecnologicamente avanzate. Come prima, il paesaggio non vuole essere esaustivo. Sebbene monitoriamo più di 1,300 aziende del settore, questo panorama rappresenta un sottoinsieme e serve a evidenziare gli attori innovativi che utilizzano la tecnologia digitale e dell'informazione per migliorare e ottimizzare la produzione alimentare interna su larga scala.
Da dove viene il mio cibo?
La pandemia ha evidenziato le carenze della catena di approvvigionamento esistente e l'accresciuto desiderio dei consumatori di sapere da dove proviene il loro cibo, quanto è stato processato e confezionato in sicurezza e quanto lontano ha viaggiato per raggiungerli. Un aspetto chiave dell'agricoltura indoor è il suo potenziale intrinseco per rispondere a queste e ad altre sfide dell'attuale sistema alimentare.
Gli agricoltori indoor possono localizzare le loro attività vicino ai centri di distribuzione e ai consumatori, ridurre le miglia alimentari e i punti di contatto, potenzialmente fornire prodotti sempre più freschi e ridurre lo spreco alimentare e rivendicare l'ambita distinzione "locale". Il sistema decentralizzato può anche aggiungere resilienza alle catene di approvvigionamento eccessivamente dipendenti da fonti e importazioni esclusive.
La crescita locale ha molte forme. I coltivatori in serra tendono a localizzare le loro fattorie al di fuori dell'area metropolitana, mentre i coltivatori senza sole possono operare nei centri urbani, come Sustenir Agriculture a Singapore e Growing Underground a Londra. Coltivatori come Square Roots co-localizzano le loro fattorie indoor con i centri di distribuzione regionali dei loro partner e Babylon distribuisce la sua soluzione di micro-fattorie in loco presso strutture sanitarie e per anziani e università. Recentemente, Infarm ha annunciato che si stava espandendo oltre il suo modello in crescita in un negozio di alimentari, per includere implementazioni decentralizzate di "centri di crescita" ad alta capacità in un certo numero di città. Inoltre, il valore di "crescita locale" potrebbe assumere un significato molto più ampio se il tuo paese importa la maggior parte dei suoi prodotti da altri paesi; un certo numero di paesi della regione del Golfo hanno annunciato importanti iniziative e progetti di coltivazione indoor con AeroFarms, Pure Harvest e & ever per affrontare la dipendenza alimentare della regione da altri paesi.
Le vendite di prodotti biologici sono balzate a una crescita a due cifre nel 2020 poiché i consumatori sono sempre più attenti alla salubrità del loro cibo. Le ulteriori preoccupazioni per la sicurezza dovute alla pandemia hanno solo accelerato questa tendenza. Sebbene non siano tipicamente biologiche, le colture prodotte 2 nella protezione delle aziende agricole indoor sono isolate da fonti esterne di contaminazione e sono spesso coltivate con pochi o nessun pesticida. I punti di contatto umani sono ridotti man mano che le catene di approvvigionamento si accorciano e gli impianti di produzione diventano altamente automatizzati. Attraverso la CEA Food Safety Coalition, l'industria ha recentemente adottato misure per stabilire standard di produzione con l'obiettivo di mantenere i consumatori al sicuro dalle malattie di origine alimentare.
Gli agricoltori indoor commercializzano i loro prodotti come locali, freschi, coerenti e puliti. Questa storia sta risuonando con i consumatori poiché i coltivatori sembrano vendere tutto ciò che possono produrre, con molti che segnalano una crescita significativa delle vendite nel 2020. Il collegamento diretto alle preoccupazioni dei consumatori è anche una parte fondamentale della loro capacità di vendere i loro prodotti di marca a un prezzo elevato, che è stato fondamentale per la redditività finanziaria di alcuni coltivatori. Questa connessione può anche consentire loro di collassare ulteriormente la catena di approvvigionamento, almeno su scala più piccola, attraverso la vendita diretta e modelli di business creativi, ad esempio, il coltivatore senza sole Willo consente agli abbonati di avere il proprio "appezzamento agricolo verticale personale" e guardare le loro piante crescere online .
Sostenibilità: il mio cibo fa parte del problema o parte della soluzione?
L'agricoltura, come la maggior parte delle industrie, è stata sottoposta a crescenti pressioni per operare in modo più sostenibile e i coltivatori indoor, con il loro uso efficiente delle risorse, hanno giustamente incorporato la sostenibilità in modo prominente nelle loro narrative.
Siamo ben consapevoli degli impatti dei cambiamenti climatici, inclusa una maggiore variabilità nei modelli meteorologici e nelle stagioni di crescita. L'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura prevede che nei prossimi decenni il cambiamento climatico provocherà una diminuzione della produzione agricola globale attraverso pratiche agricole tradizionali, causando una maggiore insicurezza alimentare. La coltivazione indoor, che fornisce protezione dalle intemperie, rendimenti elevati costanti per superficie terrestre e la capacità di produrre cibo tutto l'anno in luoghi diversi, compresi quelli non adatti all'agricoltura tradizionale, possono aiutare a mitigare questa tendenza.
Si prevede che la scarsità d'acqua aumenterà a livello globale, presentando un problema di sicurezza nazionale e gravi problemi di qualità della vita. Secondo la Banca Mondiale, il 70% dell'acqua dolce mondiale viene utilizzata per l'agricoltura. L'uso efficiente dell'acqua nell'agricoltura indoor riduce l'utilizzo di oltre il 90% per le colture attualmente in produzione. È anche pratica comune per le serre catturare l'acqua piovana e riutilizzare il drenaggio come fa Agro Care, il più grande coltivatore di pomodori in serra dei Paesi Bassi.
Il rovescio della medaglia, l'uso di energia, in particolare nelle strutture senza sole, è la sfida della sostenibilità della coltivazione indoor. L'efficienza continuerà a migliorare, ma come indicato dalla recente analisi sull'agricoltura fuori suolo indoor del The Markets Institute del WWF, esiste un'opportunità a livello di settore per integrare fonti energetiche alternative. I coltivatori riconoscono questa opportunità per ridurre l'impatto e migliorare i profitti e stanno già utilizzando approcci alternativi come la cogenerazione, le fonti geotermiche e le reti di calore residuo. I pomodori H3Orto sono coltivati in serre riscaldate con acqua calda prodotta da biogas. I prodotti di Gotham Greens vengono coltivati in serre alimentate al 2% da elettricità rinnovabile e Nordic Harvest della Danimarca gestirà la più grande fattoria al coperto d'Europa esclusivamente con energia eolica.
Lavoro: stiamo ancora assumendo!
Ci sono sfide e opportunità di lavoro lungo tutta la catena del valore del sistema alimentare, e questo non potrebbe essere più acuto che in azienda. Gli operatori agricoli, sia sul campo che al chiuso, hanno difficoltà ad attrarre manodopera per il lavoro fisicamente impegnativo. Anche prima della pandemia, l'inasprimento dei confini in Europa e negli Stati Uniti ha creato una carenza di lavoratori agricoli sia per la produzione in campo che in serra. Inoltre, le competenze a livello di coltivatori e gestori di aziende agricole scarseggiano, aggravate dall'invecchiamento della forza lavoro e dalla rapida aggiunta di nuove strutture interne. Mentre gli operatori vorrebbero vedere candidati più preparati provenienti da programmi universitari, stanno anche guardando alla tecnologia e all'automazione per alleviare le loro sfide lavorative.
L'automazione della produzione di piantine e delle attività post-raccolta è già ben consolidata per la maggior parte delle colture nell'agricoltura indoor. Inoltre, il breve ciclo di crescita e l'abitudine contenuta delle verdure a foglia li presta alla meccanizzazione. Ad esempio, i sistemi completamente automatizzati di semina attraverso il raccolto a foglia verde di Green Automation e Viscon sono stati utilizzati nelle principali operazioni in serra come Pure Green Farms e Mucci. Dal lato senza sole, Urban Crop Solutions ha implementato in modo univoco l'automazione nei container di spedizione e Netled finlandese ha sviluppato un sistema di coltivazione completo completamente automatizzato. Si noti che molti dei coltivatori senza sole su larga scala hanno sviluppato i propri stack tecnologici e hanno progettato l'automazione per il risparmio di manodopera nei loro sistemi. Ad esempio, Fifth Season ha la robotica implementata durante l'intero processo di produzione.
Nonostante le numerose iniziative, le impegnative attività quotidiane di cura delle colture e la raccolta per determinate colture (pomodori, peperoni, cetrioli e bacche) non sono state ancora automatizzate su larga scala. Tuttavia, le distribuzioni commerciali pianificate a breve termine di robot per la rimozione delle foglie e la raccolta offrono la promessa di modificare in modo significativo le sfide del lavoro. Le tecnologie software, come quelle di Nitea e Hortikey, riguardano la gestione del lavoro, la registrazione delle colture, la previsione della resa e la gestione del flusso di lavoro / processo per il settore indoor e si sforzano di migliorare l'efficienza operativa per una forza lavoro più piccola. 4Le tecnologie che forniscono, monitorano e controllano il clima, la luce, l'acqua e i nutrienti sono già impiegate nelle sofisticate strutture di coltivazione indoor di oggi e sono fondamentali per mantenere condizioni ottimali in questi ambienti complessi.
Costituiscono anche la base per il successivo livello di innovazione, ovvero l'ottimizzazione delle colture e persino il controllo autonomo dell'ambiente di crescita basato su piattaforme di imaging e sensori (come da Ecoation, iUNU e 30MHz), analisi dei dati, apprendimento automatico, gemelli digitali e intelligenza artificiale . Eventi recenti come l'Autonomous Greenhouse Challenge hanno esplorato con successo il potenziale dell'intelligenza artificiale per "guidare la produttività orticola riducendo l'uso delle risorse e la complessità della gestione". Le innovazioni emergenti in crescita autonoma commercializzate, come Blue Radix Crop Controller e Priva's Plantonomy, promettono di estendere e migliorare la portata delle competenze disponibili dei coltivatori, in particolare nelle operazioni di grandi dimensioni e multi-sito.
Dove andiamo da qui?
Da quando abbiamo creato il nostro primo Indoor AgTech Landscape, ci sono stati cambiamenti positivi e motivo per essere ottimisti riguardo al futuro. Ma, come con qualsiasi mercato in evoluzione e settore di innovazione, può essere un viaggio accidentato. Alcuni credono che il CEA non sia la risposta ai nostri problemi alimentari perché non tutto può essere coltivato economicamente al chiuso oggi. Consideriamo l'agricoltura indoor solo uno degli approcci che possono aiutare a riparare il nostro sistema alimentare e dovrebbe essere applicato quando ha senso. Ad esempio, i pomodori venduti al dettaglio sono già più che probabilmente coltivati in una serra. Aspettatevi che più raccolti vengano coltivati indoor in modo più economico con ulteriori progressi.
Un aspetto del nostro panorama precedente era quello di aumentare la consapevolezza che, nonostante il fervore che circonda la nuova agricoltura senza sole, la coltivazione in serra era già ben consolidata. I coltivatori olandesi in serra hanno dimostrato la fattibilità della coltivazione indoor con oltre 50 anni di esperienza e più acri "sotto vetro delle dimensioni di Manhattan". Anche la recente offerta pubblica e la capitalizzazione di mercato di 3 miliardi di dollari del coltivatore di serre con sede nel Kentucky AppHarvest hanno aumentato chiaramente la consapevolezza! Anche altri coltivatori in serra di alto profilo e in espansione, tra cui BrightFarms e Gotham Greens, hanno attirato grandi investimenti.
La domanda è spesso posta, "qual è l'approccio di coltivazione migliore, senza sole o in serra?". Non esiste una proverbiale "pallottola d'argento" per l'agricoltura indoor. La risposta è dettata dalla posizione e dal problema che stai cercando di risolvere. Una soluzione per i centri urbani di Singapore, Hong Kong e Mumbai potrebbe non essere la stessa implementata alla periferia di Chicago. Indipendentemente dall'approccio, l'avvio di qualsiasi tipo di azienda agricola indoor abilitata dalla tecnologia di grandi dimensioni è ad alta intensità di capitale. Una recente analisi di Agritecture indica che può variare da $ 5 a $ 5 milioni di dollari per costruire una fattoria automatizzata di tre acri. Alcuni degli enormi e avanzati progetti di serre in costruzione oggi possono superare i 11 milioni di dollari. Dati i requisiti patrimoniali per queste aziende agricole indoor, alcuni mettono in dubbio l'opportunità di ritorni a livello di venture capital nel settore e suggeriscono che sia più adatto agli investitori in asset reali. Tuttavia, più di $ 100 milioni sono stati raccolti dai primi 600 finanziamenti nel 10 mentre i giocatori esistenti si contendono la leadership e si espandono in luoghi poco serviti mentre un flusso apparentemente infinito di nuove società continua ad entrare nel mercato.
Guardando al futuro, l'agricoltura indoor deve affrontare le sue sfide energetiche e lavorative. In particolare, l'approccio sunless ha del lavoro da fare per allineare i costi operativi e raggiungere una redditività diffusa. Inoltre, per accelerare ulteriormente la crescita e l'adozione di nuove tecnologie in ambienti sia in serra che senza sole, il settore deve implementare la condivisione dei dati tra i sistemi. WayBeyond è una delle aziende che promuove sistemi aperti e API per raggiungere questo obiettivo. Come abbiamo affermato all'inizio di questo articolo, la catena del valore dell'agricoltura indoor riflette alcune delle sfide e delle opportunità che il nostro intero sistema alimentare deve affrontare oggi: catena di approvvigionamento, sicurezza, sostenibilità e lavoro. L'agricoltura indoor ha enormi opportunità. Sebbene sia ancora presto per questo settore di mercato in generale, può portare maggiore precisione e agilità al luogo e al modo in cui il cibo viene coltivato e distribuito.
Bios
Chris Taylor è un consulente senior del team di Mixing Bowl e ha trascorso più di 20 anni sulla strategia IT globale e sull'innovazione dello sviluppo nella produzione, progettazione e assistenza sanitaria, concentrandosi più recentemente su AgTech.
Michael Rose è un partner di The Mixing Bowl e Better Food Ventures, dove porta più di 25 anni immerso nella creazione e innovazione di nuove imprese come dirigente operativo e investitore nei settori Food Tech, AgTech, ristorante, Internet e mobile.
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Migliori iniziative alimentari
Chris Taylor
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