Het potentieel en de uitdagingen van verticale landbouw

Wat is verticale landbouw?

Verticale landbouw is het proces van het telen van gewassen in verticaal gestapelde lagen, vaak in een gecontroleerde omgeving. Deze techniek maakt efficiënt gebruik van ruimte en middelen, en stelt boeren in staat om gewassen te telen onafhankelijk van externe klimaatfactoren. De basisprincipes omvatten het beheersen van licht, temperatuur, vochtigheid, CO2-niveaus, en voedingsstoffen om een optimaal groeiklimaat voor de gewassen te creëren. Het unieke aan verticale landbouw is dat het niet afhankelijk is van traditionele landbouwgrond en klimaatfactoren, waardoor het een aantrekkelijke optie is voor stedelijke en dichtbevolkte gebieden

Er zijn verschillende technologieën en methoden die worden gebruikt in verticale landbouw. Deze omvatten onder andere:

clay pebbles hydroculture
fig 1: Hydrocultuur, een methode waarbij planten in een waterrijke oplossing met opgeloste voedingsstoffen groeien, zonder het gebruik van aarde.

Lees meer...

fig 2: Aeroponics, een techniek waarbij plantenwortels blootgesteld zijn aan lucht en regelmatig worden besproeid met een voedingsoplossing.

LED vertical farming
fig 3: LED-verlichting, het gebruik van speciaal ontwikkelde LED-lampen om een optimaal lichtspectrum voor plantengroei te bieden, wat essentieel is in een omgeving zonder natuurlijk zonlicht.

greenhouse / climate control systems
fig 4: Klimaatbeheersingssystemen, deze systemen regelen temperatuur, vochtigheid en luchtcirculatie binnen de teeltruimte om ideale groeiomstandigheden te garanderen.

Potentiële voordelen van verticale landbouw

Ruimte efficiëntie - Een van de meest opvallende voordelen van verticale landbouw is het efficiënte gebruik van ruimte. In stedelijke en dichtbevolkte gebieden, waar grond schaars en duur is, biedt verticale landbouw een oplossing door de teeltruimte in de hoogte uit te breiden. Deze methode maakt het mogelijk om aanzienlijk meer voedsel te produceren op een kleinere oppervlakte in vergelijking met traditionele landbouw.

Verminderd watergebruik - Vertical farming systemen, vooral die gebruikmaken van hydrocultuur en aeroponics, zijn ontworpen om water efficiënt te gebruiken. Deze systemen recirculeren water en minimaliseren daardoor het totale waterverbruik. Dit is een significant voordeel in gebieden die kampen met waterschaarste.

Stedelijke integratie - Verticale landbouw kan geïntegreerd worden in stedelijke omgevingen, zoals in leegstaande gebouwen of op daken. Dit brengt de voedselproductie dichter bij de consument, vermindert de noodzaak voor transport (en daarmee de bijbehorende emissies), en kan bijdragen aan stedelijke voedselzekerheid.

Economische uitdagingen

Hoge opzet- en operationele kosten. De opstartkosten van verticale landbouw zijn hoog, vooral door de vereiste investering in technologie, infrastructuur en gespecialiseerde apparatuur. Daarnaast zijn de operationele kosten, waaronder energie voor verlichting en klimaatregeling, vaak hoog. Deze kosten kunnen beïnvloeden of het rendabel genoeg is om actief te zijn, vooral in de beginfase.

De vraag of verticale landbouw op lange termijn economisch duurzaam en winstgevend is, is nog maar de vraag. De kosten voor het onderhoud van de technologische systemen, de prijs van energie, en de marktprijs voor de geproduceerde goederen spelen hierin een belangrijke factor.

Bij het beoordelen van verticale landbouw is het belangrijk deze te vergelijken met traditionele landbouw. Hoewel verticale landbouw voordelen heeft in termen van ruimte- en watergebruik, kunnen de hogere opstart- en operationele kosten een drempel vormen ten opzichte van traditionele landbouw.

Risico’s van verticale landbouw

Technologische afhankelijkheid en storingen - Een groot risico van verticale landbouw is de sterke afhankelijkheid van technologie. Systemen voor verlichting, klimaatregeling, en waterbeheer moeten continu en betrouwbaar functioneren. Storingen in deze systemen kunnen leiden tot verliezen van gewassen, wat de bedrijfszekerheid in gevaar brengt.

Cyber gerelateerde dreigingen - Wat goed aansluit op het onderwerp hierboven is de cyber veiligheid. Cybersecurity dreigingen op smart-systemen zoals, temperatuurmeters, geautomatiseerde sproeisystemen of de LED kan een groot risico vormen als deze verbonden zijn aan het internet.

Weinig diversiteit - Vertical farming is beperkt tot bepaalde soorten gewassen, voornamelijk bladgroenten en kruiden. Het is minder geschikt voor de teelt van grotere of wortelgewassen, wat de diversiteit van de geproduceerde voedselsoorten beperkt.

Energielast en duurzaamheid - De grote hoeveelheid energie die nodig is voor verlichting en klimaatregeling in verticale landbouw kan de duurzaamheid ervan te niet doen. Vooral als deze energie afkomstig is van geen duurzame bronnen, is dit niet milieuvriendelijk.

Impact op traditionele landbouw en lokale gemeenschappen - De opkomst van verticale landbouw kan een verstoring betekenen voor traditionele landbouwmethoden en de gemeenschappen die daarvan afhankelijk zijn. Dit kan leiden tot meer concurrentie voor traditionele landbouwmethodes maar ook een verschuiving van landbouwgebieden.

Voedselveiligheid en contaminatierisico's - In een gecontroleerde omgeving zoals een verticale farm kunnen problemen zoals schimmelgroei of bacteriële besmettingen zich snel verspreiden als ze niet effectief worden beheerd. Dit vereist strikte controle en managementprotocollen om voedselveiligheid te behouden.

Afval en duurzaamheid van materialen - De productie in verticale farms kan leiden tot specifieke afvalstromen, zoals plastic van plantenbakken of voedingsoplossingen. Het beheer en de duurzaamheid van deze materialen is een aandachtspunt voor de milieu-impact van de sector.

Monopoly voor grote bedrijven - De financiële haalbaarheid van verticale landbouw is een belangrijk aandachtspunt, waarbij overheidsfinanciering en incentives belangrijk zijn om deze technologie niet alleen voor grote technologiebedrijven, maar ook voor kleinere producenten toegankelijk te maken. Zonder deze steun lopen kleinere producenten het risico uitgesloten te worden van deze innovatieve technologie, wat kan leiden tot een beperkte diversiteit en centralisatie van voedselproductie in handen van enkele grote spelers.

Wet- en regelgeving

In de Verenigde Staten is verticale landbouw al deel van het landbouwbeleid sinds 2018, maar in Europa is er nog geen speciale aandacht voor in de landbouw- en klimaatregels. Dit laat zien dat er behoefte is aan duidelijke regels en wetten voor verticale landbouw. Het is belangrijk om regels te hebben die passen bij de manier waarop verticale landbouw werkt, zoals het gebruik van technologie en hoe het past in steden. Deze regels moeten ervoor zorgen dat verticale landbouw veilig is en dat het eten dat geproduceerd wordt van goede kwaliteit is. Met de juiste wetten en regels kunnen bedrijven die aan verticale landbouw doen beter hun werk doen en kan deze manier boeren helpen om op een goede manier voedsel te produceren. Andere belangrijke kwesties die beinvloed kunnen worden door wet en regelgeving: Milieubescherming, arbeidsvoorschriften, voedselveiligheid, subsidies & financiering, patenten, etc.

Conclusie

Inmiddels is te zien dat verticale landbouw genoeg potenties heeft om problemen rondom duurzaamheid, ruimte en efficiëntie op te lossen, maar hiernaast ook nieuwe uitdagingen met zich meebrengt zoals afhankelijkheid van technologie, hoog energieverbruik en regelgeving kwesties.

Of verticale landbouw de populaire manier van voedselverbouwing gaat worden in de toekomst moet zich nog uitwijzen, maar de potentie van deze nieuwe innovatie is niet te ontkennen!