Utente:Lucia.calo/Sandbox

Definizione

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Esempi di possibili tipi di farmscrapers Piante di lattuga coltivate in un sistema idroponico impilato verticalmente.

Lo skyfarming è una tecnica innovativa di coltivazione agricola indoor che consiste nell'impiantare vere e proprie fattorie (c.d. "Vertical Farms") all'interno di appositi grattacieli chiamati "farmscrapers". Lo skyfarming fa uso di una serie di tecniche estremamente ecosolidali quali l'idroponica, l'aeroponica e l'acquaponica che presentano dei considerevoli vantaggi rispetto all'agricoltura tradizionale. Per citarne alcuni, lo skyfarming permette una massimizzazione della produttività, una riduzione del consumo dell'acqua del 90% e dell'emissione di CO2 grazie ad una produzione a Km 0 ed infine un sostanziale dimezzamento delle tempistiche di crescita delle coltivazioni.

Dickson Despommier, autore del libro The vertical farm, ritiene che il metodo dello skyfarming possa essere l'agricoltura sostenibile del futuro. Si tratta di un'opinione condivisa dalla dottrina

DA AMPLIARE

Storia

Origini

Il Vertical Farming non è un'idea del tutto nuova. Le Vertical Farms potrebbero rifarsi in qualche modo alle tecniche di coltivazione indigene delle popolazioni sudamericane, che utilizzavano appunto strati verticali di coltivazioni; e ancora alle terrazze di riso in Cina usano un principio simile.

Il termine Vertical Farming fu coniato nel 1915 dal geologo americano Gilbert Ellis Bailey, il quale nel suo libro "Vertical Farming" fa riferimento ad una forma di agricoltura più vantaggiosa che servendosi di una superficie in verticale avrebbe permesso di coltivare superfici maggiori. Perciò il concetto iniziale di Vertical Farming era inteso come una sorta di coltivazione sui tetti, con il tempo il concetto è passato a definire quasi esclusivamente coltivazioni indoor.

L'idea di agricoltura verticale realizzata su edifici a più piani è stata già concepita durante la rivoluzione verde. Nel 1970 Riethus e Bau intrapresero un progetto per la produzione di ortaggi in una serra alta 13 metri durato quattro anni, che tuttavia ha portato a negare la possibilità di coltivare ortaggi in serre a più piani nelle zone temperate del pianeta a causa delle estati troppo calde e gli inverni troppo bui. Il progetto di agricoltura a più piani fu dunque abbandonato.

Più recentemente negli Stati Uniti l'idea di agricoltura verticale è ritornata al centro dell'attenzione di architetti e ingegneri. Il concetto di skyfarming, inteso come agricoltura indoor, nasce quasi per caso grazie a Dickson Despommier, professore della Columbia University. Nel 1999, in una delle sue lezioni, Despommier sfida i suoi studenti a calcolare quante persone avrebbero potuto sfamare servendosi di coltivazioni sui tetti dei palazzi di New York. Di lì a poco Despommier e i suoi studenti cominciarono a contemplare l'idea di coltivare anche all'interno degli edifici ed elaborarono un promettente progetto che prevedeva una fattoria verticale di ben 30 piani, in grado di sfamare 50.000 persone per un intero anno. L'idea ha catturato l'attenzione delle autorità locali di New York che hanno avviato uno studio per capire se l'idea fosse effettivamente applicabile nella Grande Mela. Nonostante questo progetto non sia mai stato realizzato, è a Despommier che si deve l'ispirazione di molti altri progetti.

Nuove realizzazioni

La popolarizzazione dello skyfarming arriva solamente nel 2007, quando la giornalista Lisa Chambarlain pubblicò un articolo a riguardo sul New York Magazine. A partire da quel momento si generò una incredibile attenzione mediatica intorno allo Skyfarming, molte testate giornalistiche americane ed europee cominciarono a pubblicare articoli sull'argomento e ad oggi moltissime città hanno avviato iniziative volte alla costruzione di Vertical Farms. La prima Vertical Farm in Europa è stata costruita nel 2009 al Paignton Zoo, nel Regno Unito con lo scopo di produrre il mangime per gli animali dello zoo. Il progetto inglese conduce inoltre un utile studio in materia di pratiche di utilizzo del terreno sostenibili, con particolare attenzione riservata al discorso della biodiversità e degli ecosistemi.

Tra il 2007 e il 2009 nasce a Dubai la prima Sea Water Vertical Farm (SWVF) ovvero una Vertical Farm che si serve di acqua marina. In particolare, l'acqua marina viene utilizzata per umidificare le serre, mentre l'umidità in eccesso viene convertita in acqua dolce per irrigare le coltivazioni. Si tratta di un progetto particolarmente innovativo che risolve il problema della mancanza di acqua dolce in aree in cui questa scarseggia.

Nel 2012 è stata inaugurata a Singapore la Sky Green Farms con l'obiettivo di rendere autosufficienti alcune aree della metropoli. La fattoria verticale conta più di 3 ettari e ben 120 torri in alluminio, la produzione è di circa mezza tonnellata al giorno di verdure.

Nello stesso anno viene sviluppato dalla compagnia The Plant un progetto di Vertical Farming particolare, che si è servito un edificio abbandonato a Chicago. Molti ingegneri e studiosi credono che la riqualificazione di vecchi edifici abbandonati sia il futuro da percorrere in materia di vertical farms.

Nel 2013 viene fondata a Monaco la Association for Vertical Farming (AVF). Ad oggi la AVF è la principale organizzazione globale a consentire lo scambio e la cooperazione internazionale tra i diversi paesi, con il fine di accelerare lo sviluppo del settore dell'agricoltura verticale.

Nel 2017 la compagnia giapponese, Mirai, trasforma una fabbrica abbandonata e distrutta dal disastro di Fukushima in una Vertical Farm di circa 2000 m², in grado di produrre 10,000 lattughe al giorno. Questa produzione è 100 volte maggiore rispetto a quella che raggiungerebbe l'agricoltura tradizionale, tutto ciò è possibile grazie all'impiego di robot che rendono il processo estremamente automatizzato, ma soprattutto grazie a delle luci LED particolari che accelerano la crescita delle coltivazioni di un tasso di ben 2.5.

Nel 2019, i ristoranti dei punti vendita IKEA della citta di Malmö e di Helsingborg hanno annunciato il loro primo raccolto di lattuga coltivata in container installati sui quattro livelli di parcheggio degli store. Il progetto nasce dalla collaborazione con la Urban Crop Solutions e Bonbio e si serve di un sistema idroponico che utilizza tra le varie sostanze nutritive per le piante, gli scarti dei rifiuti alimentari dei ristoranti IKEA.

2020/2021

>As of 2020, there is the equivalent of about 30 ha (74 acres) of operational vertical farmland in the world.

Skyfarming in Italia

Skyland, la prima vertical farm del mondo, è stata costruita in Italia. Nata a Milano dalla collaborazione tra ENEA, Agrimercati e l'Assessorato alla Salute del comune di Milano, l'edificio è stato presentato in occasione di Expo 2015, che aveva come macrotematica proprio l'alimentazione (“Nutrire il pianeta, energia per la vita”). Skyland si sviluppa su trenta piani, conta ben 10 ettari di superficie e si stima che la sua produzione sia in grado di soddisfare circa 25 mila persone.

L'eco-edificio si basa su cinque principi, i cosiddetti "cinque zeri":

• zero pesticidi: le coltivazioni di Skyland non prevedono l'uso di pesticidi e in generale di prodotti chimici. Grazie ad un ambiente chiuso e controllato infatti questi prodotti non si rendono necessari al fine di garantire una buona qualità del raccolto.
• zero energia (o zero power): l'edificio fa uso esclusivamente di fonti rinnovabili tra cui pannelli fotovoltaici e un sistema pompa di calore geotermica per la climatizzazione degli ambienti.
• zero emissioni: le emissioni sono filtrate, in modo da evitare l'emissione di sostanze inquinanti
• zero rifiuti: Skyland ricicla i propri rifiuti e li utilizza per produrre energia, in particolare produce elettricità attraverso l'uso della biomassa, mentre i gas di combustione sono utilizzati come fertilizzanti.
• zero distanza (o zero chilometri): Skyland azzera la distanza tra produzione e consumo, tra gli obiettivi del progetto figura infatti la produzione a Km 0. Skyland si occupa dell'intera filiera agro-alimentare, dalla produzione alla vendita dei prodotti che avviene nel centro commerciale, situato al piano terra dell'edificio. L'eliminazione di tutti i passaggi della filiera permette un abbattimento dei costi considerevole che dà luogo di conseguenza ad una sostanziale riduzione del prezzo di vendita al consumatore.

Importante è anche la valenza scientifica del progetto. Skyland infatti è sede di diversi laboratori di ricerca nei quali oltre a implementare le tecniche di coltivazione, si sviluppano tecnologie per il tracciamento e il monitoraggio della qualità di alimentii.

In Italia un'altra realtà significativa in materia di skyfarming è rappresentata da Planet Farms. La Planet Farms Italia Società Agricola S.R.L nasce nel 2014, lo stabilimento centrale è situato a Cavenago e l'impianto di novemila metri quadrati è la maggior vertical farm in Europa. La sua produzione si concentra su basilico, baby leaf e insalate e si stima che vengano prodotte circa 60 mila confezioni al giorno. Planet Farms si serve di una tecnologia altamente all'avanguardia che permette di coltivare in ambienti puri e controllati, le cosiddette camere bianche, dove l'aria viene filtrata, non sono impiegati pesticidi e dove si registra una riduzione del consumo dell'acqua pari al 98% in meno rispetto alle coltivazioni tradizionali, dovuta all'utilizzo del sistema idroponico. La società ha vinto il premio all'innovazione SMAU 2020 e vanta la collaborazione con imprese come Netafim a cui deve l'impianto di fertirrigazione, e Signify (ex Philips Lightening) che ha fornito alla società le luci a led indispensabili per la coltivazione delle piante.

Oltre ad occuparsi della produzione degli ortaggi, il laboratorio conduce ricerche congiunte con il laboratorio Philips GrowWise Center di Eindhoven, nei Paesi Bassi..

Gli obiettivi dello skyfarming

Se applicato su larga scala nei centri urbani, lo skyfarming permette di raggiungere i seguenti obiettivi:

1. Produrre prodotti alimentari di base in modo sostenibile e in quantità sufficiente da soddisfare il fabbisogno di tutta la popolazione mondiale grazie a:
   • Un ciclo dell'acqua efficiente, che si recupera dalla superficie delle foglie
   • Ripristino degli ecosistemi di grandi appezzamenti di terra che hanno subito la pressione dell'agricoltura. Si tratta di un ritorno al valore ecologico della natura per realizzare una aumento dei livelli di carbonio nel suolo, ristabilire le funzioni/i servizi dell'ecosistema e una maggiore sequestro di CO₂ grazie alla coltivazione di piante perenni.
   • Bonifica delle acque di scolo per sviluppare nuove tecniche di conservazione dell'acqua potabile.
   • Eliminazione dell'uso di pesticidi ed erbicidi.
2. Impiegare in modo sicuro ed efficiente la parte organica dei rifiuti umani e agricoli per produrre energia attraverso la generazione di metano, e allo stesso tempo ridurre significativamente a presenza di parassiti (ad esempio ratti e scarafaggi).
3. Sfruttare spazi ed edifici urbani abbandonati o inutilizzati. Lo skyfarming tiene conto del forte impatto della cattiva urbanizzazione del territorio e si propone di riqualificare gli spazi.
4. Avviare una produzione agricola attiva per tutto l'anno a km 0, indipendentemente dai cambiamenti climatici o eventi legati al tempo, assicurando condizioni di ottimali (acqua, temperatura, nutrienti). In tal modo è possibile aumentare sia la produttività sia il rendimento economico.
5. Consente lo sviluppo e la crescita delle industrie agrochimiche, affidando loro un nuovo importante ruolo: ideare e produrre diete chimiche specificatamente studiate per un'ampia varietà di vegetali.
6. Incoraggiare una vita urbana sostenibile e promuovere uno stile di vita più sano tra coloro che scelgono di vivere nei centri urbani.

La principale sfida dello skyfarming è riuscire, combinando questi obiettivi, a contribuire alla sostenibilità alimentare mondiale e allo stesso tempo rispettare i criteri internazionali di compatibilità con l'ambiente. Si tratta di dar vita attraverso questo metodo ad un'unità di produzione operativa ed efficiente sia per quanto riguarda l'impiego di risorse sia dal punto di vista della produzione.

Come funziona

Il principio essenziale su cui si basa il funzionamento dello skyfarming sono il recupero delle acque e dei rifiuti organici, che vengono rimpiegati nel ciclo produttivo in un sistema chiuso ed estremamente controllato. La sostenibilità del progetto si realizza attraverso la valorizzazione dei rifiuti, ispirata ai sistemi chiusi pensati dalla NASA per i programmi di colonizzazione dello spazio. Il paradigma del rifiuto viene superato applicando un rigoroso programma di recupero dei rifiuti per una politica zero waste. Nell'agricoltura verticale dello skyfarming tutti gli elementi organici essenziali, utili a generare nuova vita, vengono riciclati e reimpiegati nel ciclo. Ad esempio, l'acqua necessaria all'irrigazione delle coltivazioni dei piani alti viene convogliata lentamente verso u piani inferiori, dove si coltivano generalmente grano, frutta e verdura. Rifiuti organici, come mangime per animali inutilizzato, viene spedito nei sotterranei con gli altri scarti organici per diventare "bio-palline" di combustibile ultracompresso con l'utilizzo di fornaci termovoltaiche. Tale combustibile viene impiegato per produrre elettricità per il funzionamento l'edificio.

Generalmente, lo svolgimento dell'attività agricola richiede grandi quantità di acqua. L'agricoltura verticale, rende possibile un riciclo e un consumo limitato di questa risorsa. Grazie alla tecnica di coltivazione idroponica, che sostituisce il terreno con un substrato inerte, le piante ricevono i nutrienti dalle acque reflue. Il meccanismo alla base dello skyfarming prevede di prelevare le acque reflue delle aree limitrofe e migliorarle la qualità mediante il biorisanamento ed altre tecnologie. Contribuiscono alla depurazione delle acque anche alcune specie di piante (come Gramigna e Typha) coltivate all'interno dell'edificio, le quali verranno inoltre raccolte periodicamente e, grazie ad un metodo innovativo di compostaggio, impiegate per la produzione di metano, necessario al buon funzionamento dell'intera struttura. Essendo un ambiente chiuso, l'acqua contenuta dell'atmosfera dell'edificio viene recuperata mediante un sistema di tubi di raffreddamento che facilitano la condensazione e la conservazione.

Le altre tecniche utilizzate per la coltivazione verticale sono quella aeroponica e acquaponica.

Anche all'interno di un edificio adibito a coltivazione verticale, le piante necessitano di luce solare. La luce naturale proveniente dall'esterno viene impiegata e sfruttata al meglio, ma non essendo sufficiente, richiede l'implementazione di lampade a led. Tuttavia, anche la luce artificiale è prodotta da sistemi sostenibili, tramite la riconversione degli scarti del raccolto e fonti di energia rinnovabile a zero impatto ambientale, quali pannelli fotovoltaici e pale eoliche.

Gli edifici

da rifare

Il "farmscraper" è un edificio che ha allo stesso tempo le funzioni di abitazione per esseri umani, animali da allevamento e per la coltivazione di ortaggi e frutti.

Edifici di questo genere sono stati costruiti a scopo sperimentale solo in Arizona e California e sembrano dare risultati promettenti. L'idea consiste nell'usare i vari piani di un grattacielo apposito con abitazioni pressoché a tutti i piani, per la produzione alimentare ed energetica, che richiederebbe una divisione dell'edificio in questo modo:

Piani alti

Le parti alte dell'edificio e il tetto verrebbero usate per coltivare piante, ortaggi, frutta, o anche per piantare vigneti. Questo riuscirebbe a sfruttare le elevate concentrazioni solari e l'acqua piovana per aumentare la produttività. I piani immediatamente inferiori servirebbero come piantagioni di grano utilizzando l'acqua piovana convogliata da sopra con delle tubature.

Piani intermedi

I piani intermedi potrebbero essere utilizzati per degli allevamenti di animali, da latte, carne o lana.

Piani bassi

Le fondamenta e i piani bassi verrebbero usati come centrale termodinamica, che convertirebbe scarti vegetali e animali (es escrementi) in energia elettrica rinnovabile.

Gli svantaggi

problemi di applicazione, costi ecc..