Il vertical farming rappresenta una rivoluzione tecnologica nel campo dell’agricoltura moderna, offrendo una risposta innovativa alla crescente urbanizzazione. Questa metodologia di coltivazione offre un approccio rivoluzionario producendo raccolti in strutture verticali stratificate e superando i tradizionali modelli agricoli che dipendono da terreni orizzontali e condizioni climatiche variabili.
Il concetto di vertical farming, teorizzato dal professor Dickson Despommier della Columbia University nel 1999, ha rapidamente guadagnato interesse nel panorama scientifico e imprenditoriale globale. L’idea originaria di Despommier era quella di progettare un grattacielo agricolo capace di nutrire cinquantamila persone, un’ipotesi che, sebbene non ancora completamente realizzata, ha stimolato discussioni sulle strategie di produzione alimentari.
La caratteristica principale di questa metodologia è l’utilizzo dell’Agricoltura in Ambiente Controllato (CEA), che consente di gestire con precisione tutti i fattori ambientali cruciali per la crescita delle piante. Temperatura, umidità, illuminazione e apporti nutritivi vengono accuratamente regolati, garantendo una produzione continua indipendente dalle condizioni meteorologiche esterne.
Le tecniche impiegate nella vertical farming includono approcci innovativi come la coltivazione idroponica, aeroponica e acquaponica. L’idroponica coltiva le piante sospendendo le radici in una soluzione nutritiva acquosa ed utilizzando significativamente meno acqua di quanto richiedano le stesse colture nella agricoltura tradizionale. L’aeroponica va oltre, sospendendo le radici in aria e irrorandole con una soluzione nutritiva nebulizzata. L’acquaponica rappresenta invece un sistema integrato che combina l’allevamento di pesci con la coltivazione di piante, creando in questo modo un ecosistema simbiotico dove i rifiuti dei pesci nutrono le piante e queste, a loro volta, filtrano l’acqua.
Questi metodi innovativi possono essere implementati in molti contesti urbani e industriali: dai grattacieli ai container, da capannoni dismessi a vecchie miniere abbandonate. La versatilità della vertical farming la rende una soluzione promettente per affrontare le sfide della produzione alimentare nelle aree urbane e nelle regioni con risorse agricole limitate.
Vertical Farming come risposta alle sfide globali contemporanee
Come già detto, il crescente interesse per la vertical farming è strettamente connesso a una serie di sfide globali che richiedono nuovi approcci alla produzione alimentare mondiale. Le proiezioni demografiche che prevedono il raggiungimento di 9,7 miliardi di persone entro il 2050 mettono in luce l’urgente necessità di approcci innovativi e sostenibili.
L’urbanizzazione sta progressivamente trasformando il paesaggio globale. Con sempre più persone che si concentrano nelle aree urbane cresce il bisogno di produzione alimentare locale e accessibile. Le città sono tradizionalmente dipendenti da rifornimenti alimentari provenienti da aree rurali distanti e si trovano ad affrontare sfide logistiche significative. La vertical farming permette la coltivazione di prodotti freschi direttamente nei contesti urbani, utilizzando spazi non convenzionali come terrazze, capannoni dismessi e persino aree sotterranee.
Nello stesso tempo la disponibilità di terreni agricoli sta rapidamente cambiando a causa di molteplici fattori tra cui urbanizzazione, il degrado del suolo e i cambiamenti climatici. Mentre l’agricoltura tradizionale richiede ampie superfici orizzontali, la vertical farming rappresenta un’alternativa con un modello di produzione estremamente efficiente sotto il profilo dell’utilizzo dello spazio. Questa metodologia consente di massimizzare la produzione per unità di superficie, diventando una soluzione particolarmente attraente per paesi con risorse territoriali limitate o aree soggette a desertificazione.
Inoltre le pratiche agricole tradizionali, quando non eseguite correttamente, hanno un alto consumo idrico e sono associate all’erosione del suolo e deforestazione. Al contrario, i sistemi di vertical farming implementano approcci a circuito chiuso che consentono un utilizzo estremamente razionale delle risorse idriche, con un consumo idrico che può essere ridotto di un 98% rispetto l’agricoltura tradizionale. La superficie produttiva, inoltre, è decisamente più limitata di quella delle analoghe coltivazioni in campo aperto. Infine la produzione in ambienti controllati permette la riduzione dell’uso di pesticidi e diserbanti chimici, tutelando simultaneamente la salute umana e gli ecosistemi.
Dimensioni del Mercato e Prospettive di Crescita
Il mercato globale della vertical farming sta attraversando una fase di espansione straordinaria, con proiezioni di crescita che evidenziano il potenziale di questa tecnologia. Le stime danno una valutazione di mercato che passerà da un valore di circa 5,7 miliardi di dollari nel 2023 a una proiezione di un valore minimo di 13,7 miliardi di dollari entro il 2030-2031, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) che oscilla tra 19,7% e il 24,1%
Il Nord America si conferma attualmente come l’area con la quota di mercato più consistente, trainata principalmente dagli Stati Uniti, dove sono già presenti player di rilievo e un ecosistema tecnologico particolarmente avanzato.
L’Europa sta emergendo come il mercato a più rapida crescita, sostenuto da una combinazione di fattori strategici come la nascita di nuove realtà imprenditoriali nel settore, gli investimenti crescenti nelle tecnologie di vertical farming, la progressiva riduzione dei costi delle tecnologie di illuminazione LED ed infine una domanda dei consumatori sempre più orientata verso prodotti freschi, salutari e a chilometro zero
Il continente asiatico, d’altro canto, rappresenta un’area con un potenziale di espansione molto significativo. Paesi come l’India, caratterizzati da una popolazione estremamente numerosa, hanno un fabbisogno alimentare in costante crescita che trova nella vertical farming una possibile soluzione.
Un caso emblematico è rappresentato da Dubai, che sta emergendo come un potenziale hub internazionale per l’agricoltura verticale. Le nuove pratiche agricole tecnologicamente avanzate rispondono alle difficoltà di condizioni climatiche estremamente aride, difficili se non impossibili per l’agricoltura convenzionale nella penisola arabica.
Globalmente le prospettive di crescita del mercato della vertical farming sono spinte da tre driver principali: l’urbanizzazione crescente, i continui progressi tecnologici e la necessità di produzioni alimentari sostenibili e resilienti.
Protagonisti internazionali e italiani
Il panorama internazionale della vertical farming è caratterizzato da un sistema in crescita di aziende. Tra questi player di rilievo, AeroFarms si distingue come uno dei pionieri del settore, fondata nel 2004 a Newark, New Jersey. L’azienda ha sviluppato sistemi aeroponici all’avanguardia che consentono la coltivazione di verdure a foglia verde tutto l’anno, riducendo drasticamente il consumo di acqua e territorio rispetto ai metodi agricoli tradizionali.
Plenty Unlimited Inc., con sede a San Francisco, rappresenta un altro esempio di innovazione tecnologica nel settore. L’azienda utilizza l’analisi dei dati, machine learning e l’illuminazione LED personalizzata per creare fattorie verticali indoor che operano completamente con energia rinnovabile. Il loro approccio si concentra sulla distribuzione locale, minimizzando l’impatto ambientale legato al trasporto dei prodotti.
In Europa emerge Infarm, fondata a Berlino nel 2013, che ha sviluppato un modello di farming modulare e connesso al cloud. I loro sistemi, installabili direttamente nei contesti urbani, permettono la coltivazione di erbe e verdure a foglia verde con consumi idrici e territoriali estremamente ridotti. La loro rete distributiva si rivolge a supermercati, ristoranti e si muove a livello internazionale.
Interessanti casi di recupero di spazi urbani e innovazione agricola vengono da realtà come Zero Carbon Farms di Londra, che ha trasformato le proprie fattorie verticali in aree controllate e climatizzate per la produzione di microgreens ed erbe aromatiche.
CubicFarm Systems, con sede in British Columbia, si distingue per lo sviluppo di sistemi di farming indoor automatizzati, mentre Freight Farms propone soluzioni di vertical farming implementabili all’interno di container modulari. Eden Green Technology in Texas rappresenta un ulteriore esempio di innovazione, combinando sistemi idroponici e illuminazione per massimizzare la produttività.
Kalera, infine, fondata in Florida, utilizza l’automazione avanzata, sistemi di acquisizione dati e tecnologie di intelligenza artificiale.
Per quanto riguarda il panorama italiano segnaliamo ZERO, fondata a Pordenone nel 2018, che rappresenta un modello di scalabilità tecnologica. La loro architettura modulare permette la produzione di verdure a foglia verde a costi competitivi rispetto ai prodotti biologici. La flessibilità è il loro punto di forza, consentendo rapide risposte alle dinamiche di mercato.
Planet Farms si distingue come uno dei leader nel settore, con un impianto a Cavenago di Brianza che è tra i più grandi in Europa. L’azienda si caratterizza per tecnologie che consentono un risparmio idrico del 90% e una produzione completamente priva di pesticidi. Il loro portfolio include insalate fresche e prodotti già disponibili in molti supermercati.
Infine Agricola Moderna sta per inaugurare un impianto all’avanguardia ad Agnadello, previsto per il 2025. Lo stabilimento sarà alimentato interamente da energia rinnovabile, e l’aspettativa è quella di raggiungere entro il 2026 una produzione di 2 milioni di chili all’anno di ortaggi a foglia.
Tutti questi player non rappresentano semplicemente aziende agricole, ma veri e propri laboratori di innovazione che stanno trasformando il concetto stesso di produzione alimentare.
Sfide da Superare
L’agricoltura verticale, nonostante il suo straordinario potenziale, si confronta con un insieme di sfide che richiedono un approccio multiplo.
Gli investimenti iniziali rappresentano il primo e più significativo ostacolo per lo sviluppo dell’agricoltura verticale. La realizzazione di grandi impianti tecnologicamente avanzati richiede notevoli risorse finanziarie.
Un ulteriore elemento critico è rappresentato dai consumi energetici. Le vertical farm necessitano di illuminazione artificiale costante, sistemi di climatizzazione precisi, impianti di circolazione e purificazione dell’aria, nonché meccanismi di controllo dell’umidità e della temperatura. Questi sistemi comportano consumi elettrici significativi che possono potenzialmente compromettere la sostenibilità economica e ambientale dell’intero progetto. L’integrazione con fonti energetiche rinnovabili rappresenta una possibilità di rendere sostenibili le produzioni, permettendo di ridurre significativamente l’impronta di CO2 associata alla produzione alimentare. Gli impianti possono essere alimentati attraverso pannelli solari, turbine eoliche o altre tecnologie green, in un modello di produzione circolare e a basso impatto ambientale.
La diversificazione delle colture costituisce un’altra sfida importante. Allo stato attuale, l’agricoltura verticale si concentra prevalentemente su verdure a foglia verde, erbe aromatiche e alcuni piccoli frutti. La vera sfida strategica è estendere la coltivazione a colture attualmente prodotte solo tramite agricoltura tradizionale come cereali, radici, tuberi e prodotti agricoli con cicli di crescita più lunghi. Questa limitazione riduce significativamente la competitività del modello rispetto all’agricoltura tradizionale.
Infine l’accettazione di mercato e la percezione dei consumatori rappresentano un ulteriore ostacolo. L’adozione dell’agricoltura verticale incontra resistenze legate a prezzi tendenzialmente più elevati, scarsa conoscenza della tecnologia, diffidenza verso prodotti considerati “non tradizionali” e la carenza di una comunicazione efficace sui benefici reali.
Il supporto delle istituzioni diventa fondamentale per lo sviluppo di questo nuovo modello agricolo e può avvenire attraverso politiche di incentivazione, finanziamenti per la ricerca e normative che facilitino l’innovazione tecnologica. Infine è fondamentale una strategia di comunicazione e formazione che preveda campagne informative trasparenti e di educazione dei consumatori.
Conclusioni
Il vertical farming è una risposta innovativa alle sfide alimentari contemporanee e l’esplorazione tecnologica rimane l’elemento cruciale per superare gli attuali limiti. Gli investimenti devono concentrarsi su soluzioni modulari e flessibili, che siano capaci di adattarsi sia a contesti urbani sia di tipo rurale. E’ importante aiutare le start-up che si affacciano in questo settore in quanto hanno bisogno, oltre al tradizionale supporto finanziario, di instaurare collaborazioni con centri di ricerca. Le istituzioni pubbliche possono accelerare questa transizione attraverso politiche di incentivazione mirate, sgravi fiscali per l’innovazione e finanziamenti alla ricerca. Tuttavia, la sfida culturale rimane: è fondamentale accompagnare lo sviluppo tecnologico con un processo di educazione e sensibilizzazione pubblica.
Teniamo d’occhio questo settore. Il vertical farming è un territorio nuovo tutto da esplorare e nel futuro contribuirà sicuramente a ridisegnare il nostro sistema alimentare verso modelli più sostenibili e resilienti.