Al crear un entorno autosuficiente, las “fábricas” de plantas están ofreciendo nuevas posibilidades para la agricultura.
En noviembre pasado, una serie de verduras recién cultivadas llegaron a los estantes del mercado en el campus de la Universidad Nacional de Taiwan (NTU, siglas en inglés) en Taipei. Las verduras tienen garantía de estar libres de pesticidas, pueden comerse incluso sin lavarse, y no tienen los pequeños agujeros en las hojas que se encuentran comúnmente en las verduras de las granjas orgánicas, que son evidencia del daño causado por los insectos. En su lugar, las verduras lucían casi tan perfectamente uniformes, como si fueran productos de una fábrica y no producto de una granja.
De hecho, ese es exactamente el secreto detrás de las verduras: Fueron producidas en una fábrica operada por el Colegio de Biorecursos y Agricultura de la NTU. Actualmente, además de cultivar verduras de la estación, tales como la lechuga durante todo el año, la fábrica está trabajando en cultivos de alto valor económico como las fresas y las hierbas utilizadas en medicina china tradicional.
Fang Wei, profesor en el Departamento de Ingeniería Mecatrónica Bioindustrial, explica que una fábrica de plantas es un ambiente cerrado en el que todos los elementos necesitados para el crecimiento de la planta son artificialmente controlados, un proceso que elimina las influencias perjudiciales, tales como pobres condiciones climáticas. “La agricultura tradicional depende de los elementos, pero una -fábrica de plantas depende de la ciencia”, dice. “Eso quiere decir, que producimos plantas de cierta calidad, cantidad, costo, tiempo de cultivo y precio de venta, en la misma manera como una fábrica industrial manufactura productos”.
Cultivando en un ambiente estéril
Los elementos que son controlados en las fábricas de plantas incluyen la iluminación, para lo cual la luz solar es reemplazada por lámparas fluorescentes o LED (diodo emisor de luz), la temperatura, la humedad, el agua, el suministro de nutrientes e incluso los niveles de dióxido de carbono. La tierra es reemplazada con agua o materiales diferentes a la tierra, tales como turbera desinfectada u otros tipos de medios para crecimiento que minimizan el número de gérmenes en las plantas. Y así como aquellos que trabajan en las instalaciones químicas o de semiconductores, la gente que trabaja en la fábrica de plantas debe usar guantes, mascarillas quirúrgicas y trajes protectores, en lugar de las vestimentas desaliñadas que usa la mayoría de los agricultores de verduras. Todo esto junto crea un ambiente donde las verduras pueden crecer entre dos y cuatro veces más rápido que en un típico cultivo al aire libre. “Los recursos que impulsan el crecimiento de la planta son utilizados en la manera más eficiente, y como los insectos y gérmenes se mantienen alejados, no hay necesidad de usar pesticidas”, dice Fang.
El concepto de cultivar plantas en un ambiente cerrado fue propuesto alrededor de hace 50 años, y diferentes tipos de fábricas han sido desarrollados desde entonces. En fábricas de plantas semi-cerradas, las plantas dependen únicamente o parcialmente de la luz solar, mientras que en las fábricas totalmente cerradas, solamente puede usarse luz artificial. Los Países Bajos es el país líder en fábricas con luz solar, y Japón ha estado trabajando en fábricas iluminadas artificialmente. En los últimos años, los esfuerzos de investigación y comercialización han dado prioridad completamente a las fábricas de plantas cerradas por su habilidad de permitir productos agrícolas en lugares con climas extremos o que están sujetas a importantes cambios de -temperatura.
Las plantas en una fábrica artificialmente iluminada crecen sobre bandejas en estantes de varios niveles con luz artificial colocada en la parte superior, y soluciones nutrientes suministradas directamente en sus raíces. Esto facilita la producción en masa en un espacio pequeño, aunque hay ciertas limitaciones en las variedades de plantas que pueden crecer de esta manera. Por ejemplo, las plantas altas no pueden crecer en estantes de varios -niveles. Tomando en cuenta la eficiencia de la agricultura vertical y la creciente inmunidad de la instalación a condiciones impredecibles del tiempo, Fang dice que la productividad por área de unidad en una fábrica cerrada de plantas puede ser entre 30 y 40 veces más alta que la agricultura al aire libre.
El agua es también reciclada eficientemente y reutilizada en las fábricas de plantas, lo que hace posible la agricultura en regiones con escaso suministro de agua o que de otra manera no serían apropiadas para la agricultura. Por ejemplo, Japón ha exportado fábricas de plantas construidas con contenedores modificados a Arabia Saudita. En estas fábricas de plantas, la cantidad de agua usada para la irrigación es solamente del 2 por ciento de la necesitada en un cultivo convencional de terreno abierto.
Otro beneficio de las fábricas de plantas completamente cerradas es su escalabilidad, ya que las instalaciones pueden crearse para ser suficientemente grandes para la producción -comercial en masa o tan pequeñas como un electrodoméstico. Por ejemplo, una “fábrica” del tamaño de un refrigerador, llamó mucho la atención cuando fue exhibida en la Exposición Internacional de la Flora de Taipei 2010-2011, mientras que Pacific Construction Co., regala ahora una “fábrica casera” a los compradores de sus apartamentos. Dado el potencial de ser ubicuo significa que podemos tener verduras limpias cultivadas en fábricas en el centro de la ciudad o en un apartamento”, dice Fang. “La huella de carbono al transportar las verduras se minimizará en consecuencia”.
Las fábricas de plantas comerciales cultivan principalmente plantas con variables de crecimiento conocidas, pero su po
tencial no termina allí. En vista del ambiente cerrado, se -pueden realizar experimentos sin interferir con el ambiente natural. En laboratorios de investigación en Japón, por ejemplo, se han realizado experimentos con cultivos genéticamente modificados que pueden reducir la presión sanguínea o los síntomas de la fiebre del heno.
El ambiente totalmente controlado en una fábrica de plantas permite calidad y cantidad consistentes de la producción. (Chang Su-ching)
Aunque no fue hasta finales de 2010 —cuando la instalación de la NTU fue establecida— que Taiwan tuvo su primera fábrica de plantas, la investigación local sobre técnicas relacionadas comenzó alrededor de 1993, con algunos de los resultados de las investigaciones siendo transferidos de los laboratorios a los agricultores. Por ejemplo, la agricultura hidropónica ha sido adoptada por varias granjas de frutas o verduras, y los agricultores de orquídeas de Taiwan también han equipado sus invernaderos con aparatos para controlar la temperatura a fin de manipular las épocas de floración. Sin embargo, en general las fábricas de plantas no llamaron mucho el interés local hasta hace alrededor de tres años.
Una de las razones para la mayor atención hacia las fábricas de plantas es el aumento de la conciencia de la gente acerca del riesgo de la escasez en el suministro de verduras, a causa del cambio climático y los desastres naturales más intensos. Por ejemplo, en Taiwan se sufre pérdidas agrícolas de millones de dólares debido a los tifones o al clima anormal casi cada año, y los precios de las verduras se elevan muchísimo generalmente después de estos eventos.
Otra razón para el interés en las verduras y frutas fabricadas son los estándares de seguridad alimentaria más altos. Como el impacto negativo de los pesticidas y químicos en la salud humana se ha vuelto una preocupación, la popularidad de los alimentos orgánicos ha aumentado. Pero las verduras orgánicas tienen sus propios riesgos. Fang explica que los fertilizantes a base de nitrógeno usados a menudo en la agricultura orgánica pueden resultar en altos niveles de nitratos —una presumida causa de cáncer— en plantas si no hay suficiente luz solar durante el proceso de crecimiento. Mientras que los nitratos existen en todas las verduras, se garantiza mantener el nivel de seguridad en una fábrica de plantas. “Las verduras orgánicas no siempre son -saludables, y siempre lucen feas, pero garantizamos que nuestras verduras son saludables y lucen bien”, dice Fang.
Un factor clave que ha apresurado el desarrollo de las fábricas de plantas es el avance de las tecnologías -afines, por ejemplo, la iluminación. Las lámparas de sodio con alta presión se usaban inicialmente, pero la cantidad que se gastaba en aire acondicionado para reducir el calor generado por estas lámparas era alta. La disponibilidad de lámparas T5 y LED en los últimos años ha ayudado enormemente a reducir los gastos de aire acondicionado, a un costo que podría reducirse más con la electricidad generada con energía solar. Las luces T5 son un tipo más -delgado de tubo fluorescente que -permite mejor el control foto-óptico de la luz, aumenta la eficiencia y brinda distribución uniforme de la potencia de la luz.
“Los avances tecnológicos de este tipo convierten a las fábricas de plantas, ‘de ser técnicamente factible a económicamente viables’”, dice Fang. “Y los sólidos antecedentes de Taiwan en tecnologías relacionadas —fotovoltaica, LED, ciencia de la información—nos capacita para desempeñar un papel primordial en el desarrollo de la industria”.
Gran inversión
Por otra parte, el desarrollo de las fábricas de plantas también enfrenta retos. Shih Jau-chang, investigador en el Instituto de Investigación Agrícola de Taiwan, indica que uno de los problemas es que construir y operar una fábrica de plantas completamente cubierta requiere de una inversión substancial. Mientras que los agricultores en Taiwan sean capaces de suministrar el mercado con técnicas agrícolas tradicionales, parece que no hay necesidad de invertir en fábricas de plantas. Fang está de acuerdo que mientras el costo de producción de una fábrica de plantas se ha reducido mucho durante los últimos años, la inversión requerida, especialmente en electricidad, es aún prohibitivamente alta. Por lo tanto, estas operaciones son más apropiadas para grandes empresas que agricultores individuales.
De hecho, varias compañías que no están relacionadas con la agricultura ya han establecido sus propias fábricas de plantas. Por ejemplo, Everlight Electronics, un fabricante de LED, ha construido una fábrica de este tipo en Tucheng, Ciudad Nuevo Taipei, a fin de conducir investigación en las aplicaciones de LED en el crecimiento de las plantas. Otras compañías de alta tecnología, tales como Inventec y Foxconn también han establecido instalaciones o mostrado interés en hacerlo. En junio de 2011, representantes del Instituto de Investigación sobre Tecnología Industrial se reunieron con sus homólogos de empresas e instituciones de investigación académica con el objetivo de establecer la Asociación para el Desarrollo de la Industria de Fábricas de Plantas. Al crear una plataforma para la colaboración entre las industrias, la organización procura ayudar a las industrias de Taiwan a entrar y crear oportunidades en este campo.
Obviamente, muchas de las empresas involucradas hasta ahora conocen más de equipos de alta tecnología que de agricultura, y están preocupadas más sobre el cultivo de nuevos mercados para sus productos de tecnología que en vender verduras. No obstante, los recursos con los que contribuyen pueden acelerar el desarrollo de las fábricas de plantas. “La belleza de una fábrica de plantas es que no necesita saber de agricultura para administrarla”, dice Fang. ”Es como una línea de producción automatizada, donde sólo se necesita introducir la información, colocar la materia prima y así se puede obtener productos completos al final de la línea”.
Costo para los consumidores
Huang Li-chun, profesora asistente en el Departamento de Comunicación y Desarrollo Bioindustrial en la NTU, señala que una encuesta realizada en Japón en 2009 mostró que solamente el 3 por ciento de los consumidores estaban dispuestos a pagar más por las verduras de las fábricas de plantas; mientras que el 59 por ciento sólo compraría un producto si es más barato que el de las granjas tradicionales. Sin embargo, otra encuesta realizada pocos meses después, mostró que el 90 por ciento de los consumidores compraría productos de fábricas de plantas siempre que el aumento no exceda el 20 por ciento en comparación con el precio de los productos de granjas tradicionales. En Taiwan, una encuesta realizada por Huang sugiere que los consumidores locales están más preocupados por el consumo eléctrico y el control de contaminación en el proceso de producción que en los precios.
Fang afirma que el precio no es la única razón detrás de la decisión de compra, porque siempre hay gente dispuesta a pagar más por productos de calidad. Por ejemplo, las verduras importadas de primera calidad con precios cuatro veces más altos que los de los productos de la fábrica de plantas de la NTU se venden fácilmente en algunos supermercados. El reto es cuando se trata de cambiar la forma de pensar de la gente. En una encuesta realizada por el gobierno japonés, al promocionar la apariencia y la seguridad de las verduras producidas por las fábricas de plantas, muchos consumidores japoneses pensaban que eran menos nutritivos y los encontraron menos sabrosos que los producidos por la agricultura tradicional. “Científicamente, los cultivos de las fábricas de plantas son mejores en todos los sentidos que aquellos que crecen en campos abiertos”, dice Fang. “Pero en la mente de mucha gente, algo no está bien si no tiene las raíces en la tierra sólida o no crecen bajo la luz solar”.
Al considerar el mayor costo de producción, las fábricas de plantas solamente cultivan actualmente verduras de alto valor. Son limpias, seguras y el proceso de producción es apropiado para el medio ambiente, pero la gente no podría satisfacer sus necesidades alimenticias con la limitada selección de cultivos producidos por estas fábricas de plantas. “En resumidas cuentas, las fábricas de plantas no están destinadas a reemplazar la agricultura tradicional”, dice Fang. “Simplemente ofrecen una manera alternativa para tratar con algunas de las dificultades que enfrenta la agricultura tradicional”.