Por ahora, la agricultura vertical no es adecuada para cualquier cultivo. Es improbable que veamos limoneros creciendo en naves en Ámsterdam a corto plazo, pero tampoco parece que los tomates vayan a dar pronto el salto del invernadero a los contenedores de cultivo. La lechuga y las hierbas aromáticas sí encajan en el concepto; sin embargo, estas siguen cultivándose al aire libre en Murcia y, desde allí, acaban llegando a los lineales de los países del norte de Europa. Nos preguntamos cuál de los dos productos, el cultivo protegido en Países Bajos o el de campo abierto en España, era más sostenible y pusimos en marcha algunos estudios sobre las emisiones de carbono para averiguarlo.
La agricultura vertical (cultivo a distintas alturas dentro de un entorno controlado) ofrece algunas ventajas significativas sobre el cultivo al aire libre. Utiliza menos agua gracias a los sistemas cerrados de recirculación, requiere mucho menos terreno y puede instalarse en cualquier lugar: en ciudades, desiertos o en zonas con climas fríos, cerca del consumidor. Como las condiciones de cultivo están totalmente controladas, estas no influyen y la producción se mantiene estable durante todo el año. El entorno cerrado hace, en gran medida, innecesario el uso de productos fitosanitarios y garantiza el suministro de un producto más limpio. Gracias a las óptimas condiciones de cultivo, el rendimiento por metro cuadrado y el número de ciclos de cosecha al año también son mayores.
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Aun así, la agricultura vertical tampoco es una panacea. El consumo de energía es su principal inconveniente, dado que la luz artificial y el control climático consumen muchísima electricidad. Además, los costes de inversión son elevados y, como ya hemos dicho, el método solo es apto por ahora para hortalizas de hoja, hierbas aromáticas y frutas pequeñas.
Nos hemos centrado en el cultivo de lechuga. Los estudios que hemos consultado sobre el impacto ambiental incluyen siempre la abreviatura ACV (Análisis de Ciclo de Vida) en el título. Se trata de un método para trazar el impacto ambiental de un producto a lo largo de todo su ciclo de vida, desde el cultivo hasta que llega al plato del consumidor, y a menudo incluso antes (insumos agrícolas) y después (eliminación de residuos).
CO₂ equivalente
Hay diversos tipos de impacto medioambiental. El cultivo y la comercialización de productos hortofrutícolas pueden, en mayor o menor medida, contribuir a la contaminación y el agotamiento del agua, el suelo y el medio ambiente. Ejemplos de ello pueden ser el uso excesivo de agua en zonas áridas, la aplicación de fertilizantes o productos fitosanitarios, o la contaminación por plásticos. Este artículo examina la diferencia de CO₂-equivalente (CO₂-eq) entre los cultivos de interior y de exterior, una unidad que se utiliza para definir el impacto medioambiental de varios gases de efecto invernadero (no solo el dióxido de carbono, sino también el metano, el óxido nitroso y otros gases). Las emisiones de gases de efecto invernadero contribuyen al calentamiento global.
Yendo al grano: según varios de los estudios consultados, las emisiones de dióxido de carbono equivalentes asociadas al cultivo, almacenamiento, transporte y suministro de lechuga procedente de una explotación vertical de Ámsterdam a un establecimiento de restauración holandés pueden ser comparables a las de la lechuga cosechada en un campo de Murcia. "Eso tiene sentido", podría ser la primera reacción, "porque te ahorras un viaje en camión de más de 2.000 km". Sin embargo, el asunto no es tan sencillo.
Kilómetros de transporte
El transporte de España a los Países Bajos es solo uno de múltiples factores; de hecho, según algunos estudios, representa menos de la mitad de la huella de carbono total, desde el cultivo hasta que el producto llega a los lineales. Si suponemos un consumo medio de gasóleo de 40 litros por cada 100 km para una carga refrigerada de 15 toneladas de lechugas que viajarán en camión desde Murcia hasta Ámsterdam (2.100 km), y unas emisiones de CO₂-eq de 3,468 por litro de combustible, las emisiones de gases de efecto invernadero del transporte son de 0,20 kilogramos de CO₂-eq por kilo de lechuga. Por el momento, el transporte por camión desde España se realiza con motores de combustión interna, pero si la electrificación se afianza también en este sector, las emisiones de CO₂ del transporte podrán reducirse de manera sustancial.
Varios estudios estiman las emisiones de CO₂-eq por kilo de producto para la lechuga cultivada al aire libre en España en torno a 0,20-0,25 kg. Las emisiones proceden, entre otras cosas, de la producción y aplicación de fertilizantes, del uso de productos fitosanitarios y del riego. En conjunto, el cultivo y el transporte a los Países Bajos producen unos 0,45 kg de CO₂-eq por kilo de lechuga. Casey et al (2022) citan emisiones de 0,68 kg de CO₂-eq hasta el centro de distribución en el Reino Unido, lo que equivale a aproximadamente 0,58 kg de CO₂-eq para un centro de distribución holandés. En este estudio también se tiene en cuenta el envasado.
El mismo cultivo de lechuga en una explotación vertical que consume electricidad de la red (el estudio de Casey et al. se refiere a la red eléctrica del Reino Unido, para cuya generación se usa una mezcla de combustión de gas, centrales nucleares y fuentes renovables), genera unas emisiones hasta 15 veces superiores: 8,9 kilogramos de CO₂-eq por kilogramo de lechuga. El estudio parte de un consumo eléctrico de 15 kWh por kilo de producto (iluminación, climatización y riego) y de una localización próxima al consumidor (lo que limita la necesidad de transporte).
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Cultivo al aire libre de lechuga iceberg en Murcia
Cultivo al aire libre, en invernadero o en explotación vertical
Un estudio de Blom et al (2022) revela cifras similares. Para este se llevó a cabo una comparación entre el cultivo de lechuga al aire libre, en tierra en invernadero, con hidroponía en invernadero y en una explotación vertical, siempre en territorio holandés y teniendo en cuenta las fases anteriores y finales del "ciclo de vida de la explotación" (por ejemplo, materiales y transporte para la construcción de una nave agrícola, invernadero o explotación vertical), así como las fases anteriores, centrales, posteriores y finales del "ciclo de vida del cultivo", desde los insumos agrícolas hasta el transporte al destino final, sin incluir el envasado.
El estudio de Blom et al cuantifica las emisiones durante el propio cultivo en 0,36 kg CO₂-eq por kilo de lechuga (cifras ligeramente superiores a los 0,25 kg CO₂-eq de media del cultivo español). Para el proceso completo (ciclo de vida de la explotación y distribución dentro de los Países Bajos incluidos), la cifra es de 0,49 kilo CO₂-eq. El cultivo en tierra en invernadero genera 1,21 kilos, el cultivo hidropónico en invernadero 1,45 kilos, y el cultivo en una explotación vertical (como en Casey et al., suponiendo 15 kWh por kilo de producto y electricidad de la red) 8,18 kilos de CO2-eq por kilo de lechuga.
Por tanto, según ambos estudios, las emisiones del cultivo en una explotación vertical superan ampliamente las de la lechuga cultivada al aire libre (o en invernaderos), independientemente de que este cultivo tenga lugar en los Países Bajos o en España.
Consumo energético
Con cada uno de los métodos, la generación de emisiones está ligada, sobre todo, al uso de insumos agrícolas y al consumo de combustible y electricidad durante el propio proceso de cultivo. En el caso del cultivo vertical, esto implica que se pueden obtener grandes beneficios recurriendo a fuentes renovables para el control del clima y el suministro energético. Blom et al estudiaron el rendimiento de la agricultura vertical con un suministro energético basado en paneles solares y una bomba de calor geotérmica. De esta forma, el cultivo en tierra en invernadero genera 0,60 kg de CO₂-eq por kilo de lechuga, el cultivo hidropónico en invernadero alcanza unos 0,75 kg, y el cultivo en explotación vertical produce 2,40 kg de emisiones. Esto supone una gran diferencia. En estas circunstancias, el cultivo en invernadero se acercaría o igualaría el nivel de sostenibilidad de la lechuga importada de Murcia, aunque el cultivo vertical aún se queda atrás.
Para el estudio de Casey et al., también se probó incorporar la energía eólica como fuente adicional a la solar para el cultivo vertical. El resultado son emisiones de 1,33 kilogramos de CO₂-eq por kilogramo de lechuga si la energía se suministra mediante una batería de 85 kWh cargada por paneles solares (sin conexión a la red). A pesar de las diferencias con los resultados del estudio de Blom et al, la tendencia es clara: la fuente de energía es un factor importante. Si la energía eólica contribuye a la carga de la batería, el estudio de Casey et al. sitúa el nivel de emisiones en 0,56 kg de CO₂-eq por kg de lechuga.
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Estas emisiones, al igual que las del cultivo en invernaderos que funcionan con energías renovables, serían comparables a las del cultivo en España con transporte a Países Bajos. Además, cabe esperar que el rápido desarrollo de las tecnologías solares, combinado con la reutilización circular de los materiales al final de su vida útil, permita reducir estas emisiones de forma significativa con el tiempo hasta alcanzar los niveles de emisión asociados a los sistemas basados en la energía eólica.
Combinación energética cada vez más limpia
Así pues, múltiples estudios sugieren que la huella de carbono de la lechuga de una explotación vertical es mayor que la de la lechuga importada de España, a menos que para el cultivo vertical se utilicen las fuentes de energía renovable adecuadas, en cuyo caso las emisiones de gases de efecto invernadero podrían ser comparables. Además, no solo por motivos medioambientales, sino también por la guerra en Ucrania e Irán, la combinación energética en la red de los países europeos está cambiando y las renovables tienen cada vez más peso. En 2022, la combinación de gas natural y carbón representaba todavía alrededor del 60% del suministro energético en los Países Bajos, pero esta cifra había caído ya al 48% en 2024 en favor de la energía eólica y solar, según cifras de la Oficina Central de Estadística. "Para 2030, el 70% de toda la electricidad se generará de forma sostenible", afirma el Nationaal Energie Dashboard de Países Bajos.
No solo influye la fuente de energía, sino también la eficiencia energética: cuanto más eficientes sean la iluminación y la climatización, y cuanto mayor sea el rendimiento del cultivo por m², más sostenible será el método de cultivo. Pero no hay que olvidar que la eficiencia energética varía en función de la localización. Una explotación vertical en un país con un clima extremo consumirá más energía que una instalación en un lugar con un clima templado.
Algunas ventajas más
Las explotaciones verticales ofrecen otra ventaja en cuanto a la huella de carbono: el escaso desperdicio de alimentos. Cuando se produce al aire libre, las condiciones meteorológicas adversas pueden dañar los cultivos. La huella de carbono de una lechuga que acaba siendo utilizada como pienso para animales es bastante significativa. Y como las explotaciones verticales suelen estar situadas cerca del consumidor, hay menos necesidad de cámaras frigoríficas, por lo que la lechuga está más fresca y se conserva más tiempo, lo que conlleva menos desperdicio en las tiendas y en casa. Todo eso cuenta. Cada lechuga que acaba en la basura representa emisiones de CO₂ que no sirvieron para nada. Algunos estudios tienen en cuenta este hecho y, por tanto, utilizan el kilo consumido, y no el producido, como unidad de medida.
Hay otros beneficios medioambientales. Por ejemplo, la agricultura vertical elimina la necesidad de usar productos fitosanitarios, lo que reduce la contaminación química en el suelo, el agua y el aire. En segundo lugar, consume bastante menos agua que el cultivo convencional al aire libre. El estudio de Casey et al lo cifra en 1,6 litros de agua por kilo de lechuga, frente a los 58,2 litros del cultivo al aire libre en Murcia.
Sin embargo, también es importante tener presente el impacto de la escasez de agua, un concepto que va más allá de la mera medición del volumen de agua y considera la escasez relativa de agua en la región donde se consume. Cuando se considera este factor, el asunto adquiere muchos más matices. Casey et al. calcularon un impacto de la escasez de agua de 111 m³ para la agricultura vertical con paneles solares, de 18 m³ cuando se utiliza energía eólica y de 13 m³ para la agricultura al aire libre en España. Dado que la mayor parte de la producción de paneles solares tiene lugar en China (en regiones donde el agua puede ser relativamente escasa) y requiere grandes cantidades de agua ultrapura para limpiar las obleas de silicio, el suministro de energía basado en paneles solares obtiene una alta puntuación en este índice. El estudio señala que las puntuaciones del impacto de la escasez de agua aún no son100% fiables, pero parece haber una tendencia clara.
Por último, la agricultura vertical requiere mucha menos tierra que el cultivo tradicional al aire libre. Si la tierra restante se destina a la reforestación, se contribuye a impulsar el secuestro de carbono, el proceso por el cual los bosques absorben y almacenan el CO₂ atmosférico, ayudando a mitigar el cambio climático. Sin embargo, según Blom et al (2022), este impacto no es muy grande: solo 0,09 kg de CO₂-eq por kilo de lechuga, en caso de que el terreno donde antes se cultivaba la lechuga se reconvierta en bosque.
Concluimos como empezamos, señalando que, por ahora, la agricultura vertical solo es adecuada para el cultivo de hortalizas de hoja, hierbas aromáticas, microgreens y unos cuantos cultivos más que no necesitan mucho espacio. Otra limitación de estos métodos de cultivo es la rentabilidad, dado que solo son aptos para cultivos que crecen rápidamente, tienen un alto valor de mercado y consumen poca energía por kilogramo de producto.
