O céu é o limite da agricultura vertical

Técnica tem se expandido (para cima, claro) por otimizar espaços e garantir alimentos sustentáveis nas cidades; em depoimento ao Portal E21, presidente do Weizmann, fala sobre este trabalho no instituto

Por Eugenio Goussinsky

O mercado de agricultura vertical dos EUA deve atingir aproximadamente US$ 13,55 bilhões até 2033, segundo a US Vertical Farming Market. O avanço é significativo. Parte de US$ 1,73 bilhão em 2023, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 22,8% no período de 2023 a 2033.

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Tudo isso fruto, sem trocadilho, da necessidade de alternativas para a produção de alimentos, que preservem o meio ambiente, racionalizem o uso do espaço e reduzam custos. A agricultura vertical engloba todos esses. É a semente de um novo modelo. Uma semente, aliás, que já não é tão embrionária.

Como conceito prático, já vai completar 30 anos. Foi difundido em 1999 pelo biólogo Dickson Despommier da Universidade de Columbia, em Nova York. Mas a ideia não é tão nova. Assim como não é o conceito de inteligência artificial, já presente em capítulos de Jornada nas Estrelas, nos anos 1970.

Na mesma época, em 1979, o físico italiano Cesare Marchetti buscava uma forma eficiente de alimentar a população crescente. E já sonhava com arranha-céus repletos de plantações, com as colheitas sendo planejadas em cada andar.

Degustados pelas nuvens

Com seu território reduzido, de 22.070 km² (contra mais de 9.525.067 km²) dos Estados Unidos, Israel se tornou um dos pioneiros em estudos na área. Área restrita, mas inovação e tecnologia com fronteiras que rompem o futuro.

Vários centros tentam decifrar as armadilhas desta técnica capaz de levar o feijão, o arroz e o trigo a serem degustados pelas nuvens. Um deles é o Instituto Weizmann.

“Há pesquisas no Weizmann sobre sistemas de cultivo inovadores”, afirma o presidente do Weizmann, Alon Chen, ao Portal E21. “Nossos cientistas desenvolvem tecnologias para o cultivo de vegetais que podem crescer verticalmente em múltiplas camadas, otimizando o uso do espaço.”

A agricultura vertical consiste no cultivo de plantas em camadas sobrepostas, utilizando espaços como edifícios, contêineres e galpões. Essa técnica ocorre em ambientes internos e controlados, onde fatores como luz, temperatura, umidade e nutrientes são rigorosamente monitorados.

Segundo Chen, o momento exige novas alternativas para lidar com a escassez de alimentos, o uso excessivo de recursos naturais, a degradação do solo e a dependência de importações. O método também ajuda a reduzir o desperdício e os impactos ambientais da agricultura tradicional.

“A população global hoje é de 8 bilhões de pessoas”, ressalta o presidente. “Todos precisam se alimentar de forma sustentável.”

A agricultura vertical, neste sentido, maximiza a produção em áreas reduzidas, aproveitando espaços urbanos e verticais. Isso ajuda a atender à crescente demanda por alimentos, especialmente em regiões densamente povoadas.

O Weizmann tem desenvolvido técnicas de cultivo que utilizam edição genômica e inteligência artificial (IA) para aumentar a produtividade e sustentabilidade das culturas.

DNA e crescimento rastreado

A edição genômica é uma técnica biotecnológica que permite modificar com precisão o DNA de organismos vivos, como plantas e microrganismos.

Uma das ferramentas mais conhecidas para isso é por meio de Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas (CRISPR). Trata-se de sequências de DNA encontradas em bactérias que funcionam como uma forma de memória imunológica contra vírus.

Para completar o processo, há a enzima Cas9 que atua como uma “tesoura molecular”, capaz de cortar o DNA de acordo com o objetivo.

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Na agricultura, a edição genômica pode ser usada para: aumentar o rendimento das culturas (mais produção em menos espaço); tornar as plantas mais resistentes a pragas, doenças ou condições climáticas adversas; reduzir uso de insumos químicos e melhorar o valor nutricional dos alimentos.

Já a IA na agricultura vertical utiliza sensores e câmeras para coletar dados sobre crescimento, umidade, luz e temperatura das plantas em tempo real. Tais dados são processados por algoritmos que ajustam condições ambientais, como irrigação e iluminação. O cultivo, com isso, se torna mais eficiente, reduz desperdícios e aumenta a produtividade.

Mais perto e sempre

Além disso, o Instituto está explorando métodos de produção de alimentos que combinam energia solar e dióxido de carbono atmosférico para alimentar microrganismos que produzem proteínas comestíveis.

Esse sistema demonstrou ser até 10 vezes mais eficiente do que o cultivo tradicional de soja, oferecendo uma alternativa sustentável para a produção de alimentos em áreas urbanas ou com recursos limitados.

Além da soja e do trigo, foram desenvolvidos tomate amarelos a partir de variedades vermelhas, utilizando CRISPR para editar genes específicos relacionados à cor da fruta.

O tomate amarelo é valorizado porque possui níveis maiores de certos antioxidantes e compostos benéficos à saúde. Isto sem contar, é claro, o aspecto comercial, que pode ter as vendas aumentadas em função da curiosa mudança.

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Além dos fatores já citados, o fortalecimento da agricultura vertical trará menores custos logísticos. A localização urbana reduz transporte e facilita a distribuição. A produção também será constante, com colheitas o ano todo, independentes do clima ou estação.

Uso de tecnologias como LED, hidropônicos e reaproveitamento de água também propiciam maior eficiência hídrica e energética. Corada com o menor uso de combustíveis fósseis e impacto ambiental reduzido. Chen, então, completa:

“Há cada vez menos espaço disponível e menos habitats naturais preservados. Quanto mais for possível maximizar a quantidade de vegetais e frutas produzidas em um metro quadrado, quem ganha é o planeta e a segurança alimentar.”