Para la Agricultura Medioambiental Controlada (CEF), el futuro de la agricultura urbana no pasa por una única explotación o un edificio emblemático. Se trata de diseñar un sistema distribuido. Un sistema en el que cada instalación contribuya a una red alimentaria fiable y localizada, guiada por una capa de control centralizada y construida para ser adaptable.
"El CEF está desarrollando un sistema de control por sensores tanto del flujo de agua y nutrientes como de las condiciones ambientales dentro de la cápsula de cultivo", explica su fundador, Bruce Carman. "Ambos sistemas realizarán mediciones continuas, en tiempo real, e informarán de los datos tanto al sistema operativo de la instalación como a la sede central del CEF".
Lo que se mide se gestiona
Cada instalación del CEF incluye sensores que controlan los macro y micronutrientes, el oxígeno disuelto, el pH y el amoníaco en el sistema de flujo de nutrientes. Paralelamente, se realiza un seguimiento continuo de las condiciones ambientales dentro de cada cápsula, como la temperatura, la humedad y el CO₂. "Las mediciones se utilizan para realizar ajustes en tiempo real en cada sistema, según sea necesario", explica Carman.
Aunque la empresa aún está ultimando su propio software, CEF trabaja con dos desarrolladores externos. "Los detalles de cada uno de ellos no estarán disponibles hasta que se garantice la protección de la propiedad intelectual", afirma. A largo plazo, tanto la inteligencia artificial como la robótica desempeñarán un papel clave en la optimización del sistema. "CEF está avanzando con instalaciones que serán completamente autónomas", dice Carman. "Como la escasez de mano de obra y los costes siguen aumentando y el cambio climático afecta a los métodos de cultivo tradicionales, la necesidad de cambio es evidente."
De la prueba de concepto a una red resistente
En la práctica, cada centro CEF cuenta con un operador que supervisa actividades locales como la germinación, el cultivo, la cosecha, el procesamiento, el envasado y la distribución. Mientras tanto, un operador regional de la sede central gestiona varios centros de una misma zona geográfica.
© Bruce Carman
"El operador de la sede central supervisa las operaciones de varias instalaciones que suelen estar relacionadas entre sí por su ubicación geográfica. La importancia de esta relación es la redundancia", explica Carman. "Si surge un problema en una instalación, el operador de la sede central tendrá la información necesaria para ajustar los sistemas de otras instalaciones y garantizar que se satisfagan las demandas de los clientes."
"El modelo de negocio de CEF consiste en suministrar productos de calidad, en cantidad y a precios constantes", añade. Esta estructura en capas, ejecución local con supervisión centralizada, está diseñada para garantizar la continuidad y la seguridad alimentaria, especialmente en los desiertos alimentarios urbanos.
Adaptar la infraestructura al modelo de cápsulas
Cada instalación comienza con una inspección minuciosa. "Cada instalación existente debe someterse a una evaluación medioambiental para comprobar que cumple los requisitos de seguridad alimentaria", dice Carman. "Se inspeccionan todos los aspectos del edificio para asegurarse de que la estructura es segura y no contiene restos de ocupaciones anteriores que no sean propicias para las operaciones de producción de alimentos seguras y seguras".
Los costes varían en función del saneamiento estructural y de los objetivos de producción. "En la mayoría de los casos, los edificios existentes pueden empezar a funcionar en un año y alcanzar el 100% de rendimiento en dos años", afirma. En la actualidad, CEF está trabajando con dos mentores empresariales de SCORE para desarrollar su prueba de concepto y su sede central en el norte de Illinois, con una posible expansión a Chicago. "Una vez completado, ampliaremos las operaciones a lugares desiertos de alimentos de otras comunidades", explica Carman. "Crearemos un negocio sostenible, no contaminante y con puestos de trabajo sostenibles para esa comunidad".
Estructuras especiales y sistemas compartidos
Las nuevas construcciones seguirán un formato de varios niveles. "El prototipo o 'nueva construcción' del CEF es un edificio de tres o cuatro niveles específico para la agricultura urbana", explica Carman. "Su estructura, métodos y sistemas alojados en su interior están diseñados específicamente para el método de acuaponía por inundación y drenaje del CEF".
Cada planta está diseñada para aprovechar las fuerzas naturales y reducir los costes operativos. Los tanques de tilapia de la planta baja se calientan a una temperatura de entre 75 y 80 °F, creando un aire cálido y húmedo que se eleva a través de los suelos perforados para favorecer el crecimiento de las plantas en el nivel superior. Este flujo de aire estratificado crea un "efecto chimenea" que permite una zonificación climática pasiva en las plantas segunda, tercera y cuarta.
"Las lechugas se cultivan en la segunda planta, más fría; las berenjenas, en la tercera, más cálida; y los tomates y la albahaca, en la cuarta", explica Carman. "Esta estratificación natural reduce las cargas de calefacción, ventilación y aire acondicionado y deja que el propio edificio haga gran parte del trabajo climático".
Al mismo tiempo, la gravedad favorece un sistema escalonado de suministro de nutrientes. El agua bombeada a la planta superior comienza con la máxima concentración de nutrientes y desciende a medida que cada nivel de cultivo absorbe lo que necesita. Cuando vuelve a los tanques de acuicultura, el agua se ha filtrado y agotado de forma natural, y está lista para volver a entrar en el ciclo cerrado.
"El agua con nutrientes a plena concentración se bombea a la planta superior y desciende por gravedad", explica Carman. "Cada nivel de cultivo absorbe los nutrientes adecuados a sus necesidades y, para cuando el agua llega de nuevo a los tanques de peces, se ha filtrado y agotado de forma natural". Según el CEF, una instalación prototipo plenamente operativa puede generar hasta 16 millones de dólares anuales en ingresos por productos, y cada canal de cultivo de 30 metros supone aproximadamente un millón de dólares al año.
© Bruce Carman
Hacia un sistema alimentario maduro
La visión a largo plazo del CEF se centra en crear resiliencia. En lugar de depender de megagranjas centralizadas o de importaciones lejanas de alimentos, la empresa quiere crear sistemas locales que puedan ampliarse sin comprometer el suministro.
"La visión a largo plazo de CEF es ver la agricultura urbana y la producción de alimentos a un nivel que elimine la necesidad de que los alimentos viajen largas distancias hasta el consumidor", dice Carman. "Para lograr la seguridad alimentaria se necesitarían al menos dos instalaciones. Cada instalación es capaz de cultivar lo mismo que la otra. Esta sería la piedra angular de un sistema alimentario maduro".
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Agricultura medioambiental controlada
Bruce Carman
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