A ascensão das fazendas verticais, onde colheitas são cultivadas em camadas sobrepostas em ambientes internos, promete um futuro de produção de alimentos sustentável. Mas essas estruturas imponentes podem realmente cumprir suas promessas ambientais e econômicas? Um estudo recente da Universidade de Pisa esclarece a complexa interação entre energia, clima e custos na agricultura vertical.
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O Equilíbrio Energético da Agricultura Vertical
Fazendas verticais, embora eficientes em termos de uso da terra, são grandes consumidoras de energia. Os pesquisadores Francesco Ceccanti e seus colegas modelaram 162 cenários, combinando diferentes temperaturas, intensidade de luz (PPFD) e níveis de CO2 em diversos climas (Noruega, China, Dubai). Eles descobriram que a intensidade de luz foi o fator dominante tanto no crescimento da cultura quanto no consumo de energia. É como aumentar o volume de um aparelho de som: mais luz significa mais crescimento, mas também significa muito mais eletricidade para iluminação e refrigeração.
A energia usada para iluminação e refrigeração, de fato, pode representar mais de 95% da energia total necessária para a agricultura vertical. Isso destaca a importância da otimização do uso da luz nesse tipo de cultivo. O estudo descobriu que, mesmo com isolamento térmico, as mudanças nos climas externos tiveram um impacto mínimo na produtividade das culturas.
Isolamento: Um Mal Necessário?
Curiosamente, o isolamento térmico, uma prática padrão na construção para minimizar a perda de energia, desempenhou apenas um papel modesto na eficiência energética. Em climas frios, a falta de isolamento poderia, na verdade, diminuir o consumo de energia, particularmente com alta intensidade de luz e altas temperaturas, porque a perda de calor do edifício ajudou a compensar as necessidades de refrigeração. No entanto, isso foi observado apenas sob condições específicas e em clima frio.
Em climas mais quentes, o isolamento foi invariavelmente benéfico. Isso não é surpreendente: pense em manter um sorvete de derreter em um dia quente – o cone isolante ajuda a mantê-lo frio por mais tempo. O mesmo princípio se aplica às fazendas verticais. Embora o isolamento possa ser um pouco mais caro a princípio, geralmente leva a custos operacionais significativamente mais baixos a longo prazo.
A Economia da Alface
Os pesquisadores também conduziram uma avaliação econômica, calculando o custo nivelado da alface (LCoL) – uma medida do custo total por quilograma de alface ao longo da vida útil da fazenda, considerando despesas de capital, despesas operacionais e o rendimento. Aqui, eles descobriram um resultado surpreendente: a intensidade de luz ideal para o menor LCoL não foi a mais alta, mas um nível intermediário de 250 µmol m-2 s-1.
Isso destaca a necessidade de encontrar um equilíbrio. Embora uma maior intensidade de luz aumente a produtividade, os custos adicionais de energia podem superar os benefícios. Este estudo enfatiza que a otimização econômica é fundamental para o sucesso da agricultura vertical e pode ser mais importante do que a otimização do rendimento.
Sustentabilidade: Um Longo Caminho
As implicações ambientais são complexas. O estudo descobriu que fazendas verticais em países com redes de energia altamente descarbonizadas, como a Noruega, poderiam reduzir as emissões de CO2 em comparação com a importação de alface. No entanto, em regiões fortemente dependentes de combustíveis fósseis, a energia usada na agricultura vertical poderia, na verdade, aumentar as emissões de carbono.
Essa descoberta não deve desestimular a pesquisa em agricultura vertical, mas sim redirecioná-la. Isso implica que, para que a agricultura vertical seja realmente sustentável, precisamos primeiro reduzir nossa pegada de carbono geral – particularmente de nossos sistemas energéticos.
Além dos Números
Este estudo oferece uma perspectiva matizada sobre a agricultura vertical. Ele demonstra que não existe uma configuração mágica única para otimizar essas fazendas. A configuração ideal depende de numerosas variáveis interconectadas, desde o clima e os custos de energia até as culturas específicas cultivadas.
A pesquisa, embora abrangente, também sugere áreas para futuras investigações. Por exemplo, explorar o potencial de integração de fontes de energia renováveis em fazendas verticais e sistemas de controle adaptativos mais sofisticados poderia melhorar significativamente seu desempenho ambiental e econômico.
As descobertas de Ceccanti e seus colegas da Universidade de Pisa fornecem um plano crucial para o futuro da agricultura vertical. Serve como um lembrete claro de que, embora a tecnologia apresente um imenso potencial, alcançar a verdadeira sustentabilidade exige um design cuidadoso, adaptação local e um compromisso com a descarbonização de nossos sistemas energéticos.
