Od czasu pierwszego wydania naszego Indoor AgTech Landscape w 2019 roku, rolnictwo wewnętrzne nadal przyciąga ogromną uwagę i inwestycje ze względu na przekonujące korzyści wynikające z uprawy żywności w kontrolowanym środowisku wewnętrznym. Tutaj możesz znaleźć zaktualizowany Indoor AgTech Landscape na rok 2021 (do pobrania tutaj). Wraz z towarzyszącym komentarzem na temat roli tego ewoluującego systemu produkcji w rozwiązywaniu wyzwań stojących przed całym sektorem spożywczym.
Indoor Ag *to* nasz system żywnościowy
Jednym z intrygujących aspektów rolnictwa w pomieszczeniach jest to, że jest to mikrokosmos naszego systemu żywnościowego. Niezależnie od tego, czy jest to szklarnia, czy środowisko pozbawione słońca (pionowe gospodarstwo rolne), ta metoda uprawy obejmuje produkcję po konsumpcję, a wielu operatorów wewnętrznych sprzedaje swoje produkty konsumentom jako produkty markowe. Jak zbadamy poniżej, łańcuch wartości w rolnictwie wewnętrznym odzwierciedla szereg wyzwań i możliwości, przed którymi stoi obecnie cały nasz system żywnościowy: łańcuch dostaw, bezpieczeństwo, zrównoważony rozwój i praca. Oczywiście 1 pandemia COVID-19 przetoczyła się i wpłynęła na każdy aspekt tego systemu, czasami zwiększając wyzwania, a czasami przyspieszając zmiany i wzrost.
Ten Indoor AgTech Landscape 2021 przedstawia obraz ekosystemu technologii i innowacji w łańcuchu wartości produkcji żywności w pomieszczeniach. Krajobraz rozciąga się od firm zajmujących się technologiami komponentów, przez dostawców kompletnych systemów uprawy, po rzeczywistych, zaawansowanych technologicznie operatorów gospodarstw domowych. Tak jak poprzednio, krajobraz nie ma być wyczerpujący. Chociaż śledzimy ponad 1,300 firm w tym sektorze, ten krajobraz stanowi podzbiór i służy podkreśleniu innowacyjnych graczy wykorzystujących technologię cyfrową i informacyjną w celu poprawy i optymalizacji produkcji żywności w pomieszczeniach na dużą skalę.
Skąd pochodzi moja żywność?
Pandemia zwróciła uwagę na wady istniejącego łańcucha dostaw i wzrosło pragnienie konsumentów, aby wiedzieć, skąd pochodzi ich żywność, jak bezpiecznie została przetworzona i zapakowana oraz jak daleko przebyła drogę, aby do nich dotrzeć. Kluczowym aspektem rolnictwa w pomieszczeniach jest jego wbudowany potencjał do reagowania na te i inne wyzwania obecnego systemu żywnościowego.
Rolnicy wewnętrzni mogą zlokalizować swoją działalność w pobliżu centrów dystrybucyjnych i konsumentów, skrócić przebieg żywności i punkty styku, potencjalnie dostarczać stale świeższe produkty i ograniczyć marnowanie żywności oraz uzyskać pożądane wyróżnienie „lokalne”. Zdecentralizowany system może również zwiększyć odporność łańcuchów dostaw, które są nadmiernie uzależnione od wyłącznych źródeł i importu.
Uprawa lokalna ma wiele form. Hodowcy szklarni mają tendencję do lokowania swoich gospodarstw poza obszarem metropolitalnym, podczas gdy hodowcy bezsłoneczni mogą prowadzić działalność w ośrodkach miejskich, takich jak Sustenir Agriculture w Singapurze i Growing Underground w Londynie. Hodowcy, tacy jak Square Roots, współlokują swoje gospodarstwa domowe z regionalnymi centrami dystrybucji swoich partnerów, a Babylon wdraża swoje rozwiązanie dla mikrofarm na miejscu w placówkach opieki zdrowotnej i seniorach oraz na uniwersytetach. Niedawno firma Infarm ogłosiła, że wychodzi poza model rozwijającego się sklepu spożywczego, obejmując zdecentralizowane wdrożenia „centrów wzrostu” o dużej pojemności w wielu miastach. Dodatkowo, wartość „uprawy lokalnej” może nabrać znacznie większego znaczenia, jeśli twój kraj importuje większość swoich produktów z innych krajów; wiele krajów regionu Zatoki Perskiej ogłosiło duże inicjatywy i projekty uprawy w pomieszczeniach z AeroFarms, Pure Harvest i kiedykolwiek, aby rozwiązać problem zależności żywnościowej regionu od innych krajów.
Sprzedaż produktów ekologicznych wzrosła w 2020 r. do dwucyfrowego wzrostu, ponieważ konsumenci coraz bardziej zwracają uwagę na zdrową żywność. Dodatkowe obawy o bezpieczeństwo związane z pandemią tylko przyspieszyły ten trend. Chociaż rośliny nie są typowo ekologiczne, rośliny produkowane w ramach ochrony gospodarstw domowych są izolowane od zewnętrznych źródeł zanieczyszczenia i często są uprawiane z niewielką ilością pestycydów lub bez nich. Punkty kontaktu z ludźmi są redukowane, ponieważ łańcuchy dostaw ulegają skróceniu, a zakłady produkcyjne stają się wysoce zautomatyzowane. Poprzez Koalicję Bezpieczeństwa Żywności CEA, branża podjęła niedawno kroki w celu ustanowienia standardów produkcji w celu ochrony konsumentów przed chorobami przenoszonymi przez żywność.
Rolnicy wewnętrzni sprzedają swoje produkty jako lokalne, świeże, spójne i czyste. Ta historia ma oddźwięk wśród konsumentów, ponieważ hodowcy wydają się sprzedawać wszystko, co mogą wyprodukować, a wielu z nich zgłasza znaczny wzrost sprzedaży w 2020 roku. co miało kluczowe znaczenie dla rentowności niektórych hodowców. To połączenie może również umożliwić im dalsze załamanie łańcucha dostaw, przynajmniej na mniejszą skalę, poprzez sprzedaż bezpośrednią i kreatywne modele biznesowe, np. hodowca bez słońca Willo pozwala subskrybentom na posiadanie własnej „osobistej pionowej działki rolnej” i obserwowanie, jak ich rośliny rosną online .
Zrównoważony rozwój: Czy moja żywność jest częścią problemu, czy częścią rozwiązania?
Rolnictwo, podobnie jak w większości branż, znajduje się pod rosnącą presją, aby działać w sposób bardziej zrównoważony, a hodowcy w pomieszczeniach, dzięki efektywnemu wykorzystaniu zasobów, słusznie włączyli zrównoważony rozwój do swoich narracji.
Doskonale zdajemy sobie sprawę ze skutków zmiany klimatu, w tym większej zmienności wzorców pogodowych i sezonów wegetacyjnych. Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa ONZ projektuje, że w nadchodzących dziesięcioleciach zmiany klimatu spowodują spadek globalnej produkcji roślinnej poprzez tradycyjne praktyki rolnicze, powodując większą niepewność żywnościową. Uprawa w pomieszczeniach, która zapewnia ochronę przed żywiołami, stałe wysokie plony z powierzchni ziemi oraz możliwość produkcji żywności przez cały rok w różnych lokalizacjach, w tym w miejscach nieodpowiednich dla tradycyjnego rolnictwa, może pomóc złagodzić ten trend.
Przewiduje się, że niedobór wody wzrośnie na całym świecie, co stanowi problem bezpieczeństwa narodowego i poważne obawy dotyczące jakości życia. Według Banku Światowego 70% światowej wody słodkiej jest wykorzystywane w rolnictwie. Wydajne wykorzystanie wody w rolnictwie wewnętrznym zmniejsza zużycie o ponad 90% w przypadku obecnie produkowanych upraw. Powszechną praktyką w szklarniach jest również wychwytywanie wody deszczowej i ponowne wykorzystanie kanalizacji, podobnie jak Agro Care, największy holenderski producent pomidorów szklarniowych.
Z drugiej strony zużycie energii, szczególnie w obiektach pozbawionych słońca, jest wyzwaniem dla zrównoważonego rozwoju w uprawie indoor. Wydajność będzie się nadal poprawiać, ale jak wskazała niedawna analiza rolnictwa bezglebowego w pomieszczeniach przeprowadzona przez Instytut Rynków przy WWF, istnieje możliwość integracji alternatywnych źródeł energii w całej branży. Hodowcy dostrzegają 3 tę szansę na zmniejszenie wpływu i poprawę wyników i już wykorzystują alternatywne podejścia, takie jak kogeneracja, źródła geotermalne i sieci ciepła odpadowego. Pomidory H2Orto są uprawiane w szklarniach ogrzewanych gorącą wodą z biogazu. Produkty Gotham Greens są uprawiane w szklarniach w 100% zasilanych energią elektryczną ze źródeł odnawialnych, a duńska firma Nordic Harvest będzie prowadzić największą w Europie kryte farmę wyłącznie z wykorzystaniem energii wiatrowej.
Praca: Nadal zatrudniamy!
W całym łańcuchu wartości systemu żywnościowego istnieją wyzwania i możliwości związane z pracą, a to nie może być bardziej dotkliwe niż w gospodarstwie. Operatorzy gospodarstw rolnych — zarówno w polu, jak i w pomieszczeniach — mają trudności z przyciągnięciem siły roboczej do prac wymagających fizycznie. Jeszcze przed pandemią stwardnienie granic w Europie i USA spowodowało niedobór pracowników rolnych zarówno do produkcji polowej, jak i szklarniowej. Ponadto brakuje wiedzy fachowej na poziomie hodowców i kierowników gospodarstw, co pogarsza starzenie się siły roboczej i szybkie dodawanie nowych obiektów w pomieszczeniach. Chociaż operatorzy chcieliby, aby wyszkoleni kandydaci pochodzili z programów uniwersyteckich, szukają również technologii i automatyzacji, aby złagodzić ich wyzwania związane z pracą.
Automatyzacja produkcji sadzonek i czynności po zbiorach jest już dobrze ugruntowana w przypadku większości upraw w rolnictwie wewnętrznym. Ponadto krótki cykl wzrostu i ograniczony pokrój zielonych liści umożliwia ich mechanizację. Na przykład w pełni zautomatyzowane systemy zieleni liściastej od nasion do zbiorów firmy Green Automation i Viscon zostały wdrożone w dużych szklarniach, takich jak Pure Green Farms i Mucci. Jeśli chodzi o bezsłoneczną stronę, firma Urban Crop Solutions w unikalny sposób wdrożyła automatyzację w kontenerach transportowych, a fińska firma Netled opracowała w pełni zautomatyzowany, kompletny system uprawy. Należy zauważyć, że wielu hodowców bezsłonecznych na większą skalę opracowało własne stosy technologii i zaprojektowało automatyzację oszczędzającą pracę w swoich systemach. Na przykład piąty sezon ma robotykę wdrożoną w całym procesie produkcyjnym.
Pomimo licznych inicjatyw, trudne codzienne czynności związane z pielęgnacją upraw i zbiorami niektórych upraw (pomidory, papryka, ogórki i jagody) nie zostały jeszcze zautomatyzowane na dużą skalę. Jednak planowane, krótkoterminowe komercyjne wdrożenia robotów do usuwania liści i żniw są obiecujące, że znacząco zmienią wyzwania związane z pracą. Technologie oprogramowania, takie jak te firmy Nitea i Hortikey, dotyczą zarządzania pracą, rejestracji upraw, przewidywania plonów oraz zarządzania przepływem pracy/procesów w sektorze wewnętrznym i dążą do poprawy wydajności operacyjnej dla mniejszej liczby pracowników. 4Technologie, które zapewniają, monitorują i kontrolują klimat, światło, wodę i składniki odżywcze, są już stosowane w dzisiejszych wyrafinowanych obiektach do uprawy w pomieszczeniach i mają fundamentalne znaczenie dla utrzymania optymalnych warunków w tych złożonych środowiskach.
Stanowią również podstawę dla kolejnej warstwy innowacji, tj. optymalizacji upraw, a nawet autonomicznej kontroli środowiska uprawy w oparciu o platformy obrazowania i czujników (np. z Ecoation, iUNU i 30MHz), analizę danych, uczenie maszynowe, cyfrowe bliźniaki i sztuczną inteligencję . Ostatnie wydarzenia, takie jak Autonomous Greenhouse Challenge, z powodzeniem zbadały potencjał sztucznej inteligencji w „zwiększaniu produktywności ogrodnictwa przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia zasobów i złożoności zarządzania”. Pojawiające się skomercjalizowane innowacje w zakresie autonomicznej uprawy, takie jak Blue Radix Crop Controller i Priva Plantonomy, obiecują rozszerzenie i zwiększenie zasięgu dostępnej wiedzy fachowej hodowców, szczególnie w przypadku dużych i wielozakładowych operacji.
Dokąd zmierzamy?
Odkąd stworzyliśmy nasz pierwszy Indoor AgTech Landscape, nastąpiła pozytywna zmiana i powód do optymizmu w przyszłości. Ale, jak w przypadku każdego rozwijającego się rynku i sektora innowacji, może to być wyboista jazda. Niektórzy uważają, że CEA nie jest odpowiedzią na nasze problemy z żywnością, ponieważ nie wszystko można dziś ekonomicznie uprawiać w pomieszczeniach. Postrzegamy agencję wewnętrzną jako jedno z podejść, które może pomóc w naprawie naszego systemu żywnościowego i powinno być stosowane, gdy ma to sens. Na przykład pomidory sprzedawane w sprzedaży detalicznej są już najprawdopodobniej uprawiane w szklarni. Spodziewaj się, że więcej roślin będzie uprawianych w pomieszczeniach bardziej ekonomicznie z dalszymi postępami.
Jednym z aspektów naszego poprzedniego krajobrazu było zwiększenie świadomości, że pomimo zapału otaczającego nowe uprawy bez słońca, uprawa szklarniowa była już dobrze ugruntowana. Holenderscy hodowcy szklarni wykazali opłacalność uprawy w pomieszczeniach z ponad 50-letnim doświadczeniem i większą ilością akrów „pod szkłem niż wielkość Manhattanu”. Niedawna oferta publiczna i kapitalizacja rynkowa firmy AppHarvest z Kentucky o wartości 3 miliardów dolarów również wyraźnie podniosła świadomość! Inni znani i rozwijający się hodowcy szklarni, w tym BrightFarms i Gotham Greens, również przyciągnęli duże inwestycje.
Często zadawane jest pytanie, „jakie jest lepsze podejście do uprawy, bez słońca czy szklarnia?”. Nie ma przysłowiowej „srebrnej kuli” do uprawy w pomieszczeniach. Odpowiedź jest podyktowana lokalizacją i problemem, który próbujesz rozwiązać. Rozwiązanie dla centrów miejskich Singapuru, Hongkongu i Bombaju może nie być takie samo, jak to wdrożone na obrzeżach Chicago. 5 Niezależnie od podejścia, rozpoczęcie każdego rodzaju dużej, wyposażonej w technologię, krytej farmy jest kapitałochłonne. Niedawna analiza firmy Agritecture wskazuje, że wybudowanie trzyakrowej zautomatyzowanej farmy może wynieść od 5 do 11 milionów dolarów. Niektóre z ogromnych, zaawansowanych projektów szklarniowych, które są obecnie budowane, mogą przekraczać 100 milionów dolarów. Biorąc pod uwagę wymogi kapitałowe dla tych farm zamkniętych, niektórzy kwestionują możliwość uzyskania zwrotów na poziomie ryzyka w sektorze i sugerują, że jest on lepiej dostosowany do inwestorów w aktywa rzeczowe. Mimo to, w 600 r. 10 najlepszych podmiotów finansujących pozyskało ponad 2020 milionów dolarów, ponieważ obecni gracze walczą o przywództwo i rozwijają się w niedocenianych lokalizacjach, podczas gdy pozornie niekończący się strumień nowych firm nadal wchodzi na rynek.
Patrząc w przyszłość, rolnictwo w pomieszczeniach musi stawić czoła wyzwaniom związanym z energią i pracą. W szczególności podejście bezsłoneczne ma wiele do zrobienia, aby dostosować koszty operacyjne i osiągnąć powszechną rentowność. Ponadto, aby jeszcze bardziej przyspieszyć wzrost i przyjęcie nowych technologii zarówno w środowiskach szklarniowych, jak i bezsłonecznych, sektor musi wdrożyć wymianę danych między systemami. WayBeyond jest jedną z firm promujących otwarte systemy i API, aby osiągnąć ten cel. Jak stwierdziliśmy na początku tego artykułu, łańcuch wartości w rolnictwie wewnętrznym odzwierciedla niektóre wyzwania i możliwości, przed którymi stoi dziś cały nasz system żywnościowy: łańcuch dostaw, bezpieczeństwo, zrównoważony rozwój i praca. Rolnictwo wewnętrzne ma ogromne możliwości. Chociaż dla tego sektora rynku jest jeszcze za wcześnie, może to zapewnić większą precyzję i zwinność w miejscu i sposobie uprawy i dystrybucji żywności.
bios
Chris Taylor jest starszym konsultantem w zespole The Mixing Bowl i spędził ponad 20 lat nad globalną strategią IT i innowacjami rozwojowymi w zakresie produkcji, projektowania i opieki zdrowotnej, ostatnio koncentrując się na AgTech.
Michael Rose jest partnerem w The Mixing Bowl and Better Food Ventures, gdzie od ponad 25 lat zajmuje się tworzeniem nowych przedsięwzięć i innowacjami jako dyrektor operacyjny i inwestor w sektorach Food Tech, AgTech, restauracyjnym, internetowym i mobilnym.
Aby uzyskać więcej informacji:
Lepsze przedsięwzięcia kulinarne
Chris Taylor
chris@mixingbowlhub.com
Michał Róża
michael@betterfoodventures.com
www.betterfoodventures.com