La sostenibilità dei sistemi alimentari urbani del futuro: il Vertical Farming

La popolazione che abita nelle città è in costante crescita, prevedendo di raggiungere il 66% della popolazione mondiale entro il 2050. Questa crescita sta mettendo a dura prova i sistemi alimentari urbani, che hanno già mostrato forti limiti nell’approvvigionamento alimentare durante la prima fase della pandemia Covid. Per questo motivo, la realizzazione di sistemi alimentari urbani più sostenibili e resilienti, in grado di fornire cibo direttamente dall’interno o dalla periferia del tessuto cittadino, è più che mai urgente.

L'Agricoltura Urbana (AU) è una pratica multifunzionale in grado di fornire numerosi vantaggi al contesto urbano. I principali vantaggi e servizi offerti dall’AU sono legati all’incremento della sicurezza alimentare, alla gestione del microclima urbano, alla riduzione dell'impronta di carbonio, all'inclusione sociale, alla generazione di reddito, all'istruzione e al miglioramento della salute dei cittadini. Nonostante l’AU possa essere praticata su terreni vacanti sia all'interno che ai margini delle città, la competizione per il suolo urbano e i rischi legati alla contaminazione da metalli pesanti hanno determinato la necessità di sviluppare sistemi agricoli urbani indipendenti dall’uso del suolo. Con agricoltura “fuori suolo” si intende qualsiasi metodo di coltivazione effettuato senza l’uso di terreno agricolo, includendo anche l’idroponica (crescita delle piante in acqua), l’aeroponica (nebulizzazione dell'acqua sulle radici delle piante) o l’acquaponica (uso delle deiezioni dei pesci per la nutrizione delle piante). Questi sistemi, anche integrabili all’interno (indoor farming) o sui tetti (rooftop farming) di edifici, possono presentare complessità tecnologiche diverse a seconda dei contesti, variando da una rudimentale applicazione familiare fino ad arrivare a imprese alimentari tecnologicamente avanzate.

La forma di AU più avanzata dal punto di vista tecnologico è rappresentata dalle Plants Factories, conosciute anche come Vertical Farms. Questi sistemi di coltivazione si basano sul controllo di tutti i fattori ambientali che possono influenzare la crescita delle piante, tra cui temperatura, umidità relativa, luce e CO2. La produzione risulta quindi completamente isolata dalle condizioni esterne, adottando camere di coltivazione chiuse e termicamente isolate, comunicanti con l'esterno solo per il ricambio d'aria. Questa netta separazione tra l’ambiente interno e esterno è una caratteristica primaria di questa forma di AU, rendendo il sistema completamente resiliente a condizioni climatiche estreme e a malattie esterne, e consentendo dunque una produzione annuale non-stop e priva di pesticidi. Un'altra interessante implicazione del Vertical Farming è legata al consumo di suolo. Infatti, grazie alla possibilità di coltivare su più livelli (come suggerisce il nome stesso), è possibile produrre elevate quantità di prodotto in meno spazio, riducendo così l'attuale problema globale relativo al consumo di suolo. Inoltre, la grande vicinanza ai centri di consumo determina emissioni per il trasporto e lo stoccaggio notevolmente ridotte, con un beneficio complessivo sull'impronta di carbonio dei sistemi alimentari.

Le Vertical Farms applicano la così detta coltivazione Indoor, caratterizzata dall'uso di luci LED, sistemi idroponici e sensori per il controllo dei fattori ambientali (es. temperatura e umidità dell'aria). Rispetto ad altre tipologie di luci (es. fluorescenti, incandescenti), la tecnologia LED presenta qualità interessanti per le Vertical Farms, mostrando una maggiore efficienza luminosa, una selezione ottimale degli spettri, bassa emissione di calore, lunga durata e buone prestazioni di costo. Inoltre, l’agricoltura verticale usa spesso l'idroponica come principale tecnica di coltivazione, essendo caratterizzata da un contatto diretto tra le radici delle piante e la soluzione nutritiva, riducendo così l'uso di substrati e dunque il peso complessivo del sistema di coltivazione. L’applicazione dell’idroponica può anche favorire il risparmio idrico, ottenendo un'efficienza di utilizzo dell'acqua di 30-50 volte superiore rispetto alla produzione in pieno campo o in serra. L'utilizzo di sensori può ulteriormente contribuire a un risparmio di risorse e a una più facile gestione, controllando il pH, la conducibilità elettrica, l’ossigeno e la temperatura della zona radicale.