Quantitative review of environmental life cycle assessments of vertical farms – aligning reported impacts, and energy outlook for 2050
Este estudio presenta la primera revisión cuantitativa de las evaluaciones de ciclo de vida ambiental para las granjas verticales de producción de lechuga, revelando que las amplias variaciones en los impactos reportados derivan de la inconsistencia en el reporte de datos y en los límites del sistema, al tiempo que demuestra que armonizar estas evaluaciones y la transición hacia redes eléctricas descarbonizadas para 2050 podría reducir los impactos ambientales entre un 30 y un 70%.
Artículo original bajo licencia CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Esta es una explicación generada por IA del artículo a continuación. No ha sido escrita ni avalada por los autores. Para mayor precisión técnica, consulte el artículo original. Leer descargo de responsabilidad completo
En la búsqueda de alimentar a una población creciente mientras se protege el planeta, un nuevo tipo de agricultura ha emergido de las sombras de almacenes y contenedores de transporte. Estas son las granjas verticales, instalaciones interiores donde cultivos como la lechuga crecen en capas apiladas bajo luces eléctricas, lejos del sol y el suelo de los campos tradicionales. La promesa es convincente: estos sistemas pueden producir alimentos durante todo el año, utilizar mucha menos agua que los campos abiertos y llevar productos frescos directamente a los centros urbanos. Sin embargo, la maquinaria necesaria para mantener vivas estas plantas —luces, ventiladores y control climático— funciona casi por completo con electricidad. Esto crea una tensión central en el debate sobre su sostenibilidad: si bien ahorran agua y tierra, ¿consumen tanta energía que su huella de carbono supera los beneficios? Para responder a esto, los científicos recurren a un método llamado evaluación del ciclo de vida, una herramienta de contabilidad integral que rastrea cada impacto ambiental de un producto, desde la minería de materias primas para la construcción de la granja hasta la eliminación de los desechos después de que el alimento es consumido. Sin una forma estandarizada de comparar estos complejos sistemas, el público y los responsables políticos se han quedado con una mezcla confusa de afirmaciones, algunas que pregonan emisiones casi nulas y otras que advierten de costos energéticos masivos.
Un equipo de investigadores se propuso disipar esta confusión reuniendo y reexaminando once estudios existentes sobre granjas verticales que cultivan lechuga. En lugar de aceptar los resultados de estos estudios de forma superficial, el equipo actuó como auditor, tomando los datos brutos de cada instalación y recalculando los impactos ambientales utilizando un conjunto de reglas único y consistente. Estandarizaron cómo medían el tamaño de las granjas, la cantidad de agua utilizada y, lo más crítico, la fuente de la electricidad que alimenta las luces y los ventiladores. Al hacer esto, pudieron ver cómo se desempeñaría la misma granja si fuera alimentada por la red eléctrica actual de los Países Bajos, o si fuera alimentada por una red futura en 2050 que dependiera fuertemente de la energía eólica y solar. Este enfoque les permitió separar el rendimiento de la tecnología agrícola en sí misma del mix energético específico del país donde se encontraba la granja.
La investigación reveló que el rendimiento de estas granjas varía enormemente dependiendo de cómo se gestionan y dónde se construyen. Las granjas del estudio produjeron entre 7 y 97 kilogramos de lechuga por metro cuadrado de espacio de cultivo cada año, siendo un promedio de unos 62 kilogramos. Para producir esa cantidad, las granjas utilizaron entre 10 y 39 kilovatios-hora de electricidad por kilogramo de lechuga, siendo la mediana de 18 kilovatios-hora. El uso de agua fue igualmente inconsistente, variando de 1.4 a 52 litros por kilogramo, aunque una granja típica utilizó unos 15 litros. Los investigadores encontraron que estas amplias diferencias no se debían solo a la tecnología, sino también a cómo se reportaban los datos en los estudios originales. Algunos estudios no aclararon si estaban midiendo el espacio total de la planta o solo el área cubierta por las plantas, mientras que otros omitieron detalles sobre la limpieza del agua o la vida útil del equipo. Estas lagunas dificultaban la comparación de una granja con otra hasta que los investigadores armonizaron los datos.
Cuando el equipo recalculó las emisiones de carbono de las once granjas utilizando la misma fuente de electricidad —la red holandesa de 2020—, los resultados fueron mucho más claros. Las emisiones oscilaron entre 4.8 y 16 kilogramos de dióxido de carbono equivalente por kilogramo de lechuga, con una mediana de 7.6 kilogramos. Este hallazgo resaltó que la elección de la fuente de energía es el principal motor del impacto ambiental de una granja vertical. Cuando los investigadores analizaron qué pasaría si estas granjas fueran alimentadas por diferentes tipos de electricidad, las diferencias fueron abismales. Las granjas alimentadas por carbón generaron las emisiones más altas, mientras que aquellas alimentadas por energía nuclear o eólica produjeron las más bajas. De hecho, la diferencia en las emisiones entre una granja alimentada por carbón y una alimentada por energía nuclear fue tan grande que podría ser un factor de más de cien para algunas instalaciones específicas. Esto confirmó que una granja vertical no es inherentemente "buena" o "mala" para el clima; su impacto depende casi por completo de la limpieza de la red eléctrica a la que se conecta.
Mirando hacia el futuro, los investigadores modelaron qué sucedería si países importantes como China, los Países Bajos y los Estados Unidos lograran sus ambiciosos objetivos de descarbonizar sus redes eléctricas para 2050. Las proyecciones fueron optimistas. Si estas granjas fueran alimentadas por las redes más limpias de 2050, sus impactos en el cambio climático podrían caer entre un 30 y un 70 por ciento en comparación con los niveles de 2020. La demanda acumulada de energía y el uso de la tierra también disminuirían significativamente. Sin embargo, el estudio también descubrió un compromiso oculto. A medida que el mundo se aleja de los combustibles fósiles hacia las energías renovables, la demanda de minerales y metales necesarios para construir turbinas eólicas, paneles solares y baterías aumenta drásticamente. Los investigadores estimaron que este cambio provocaría un aumento de más del 200 por ciento en el uso de minerales y metales. Esto sugiere que, si bien los beneficios para el aire y el clima de la agricultura vertical podrían mejorar masivamente en un mundo descarbonizado, la presión sobre los recursos minerales de la Tierra se intensificaría.
El estudio concluye que la agricultura vertical posee un potencial significativo, pero solo si la industria mejora la forma en que reporta sus datos y si las redes de energía que la alimentan continúan limpiándose. Los investigadores enfatizaron que, para que estas granjas sean verdaderamente sostenibles, necesitan ser más eficientes. La granja con mejor desempeño en su revisión utilizó 10 kilovatios-hora por kilogramo, pero los modelos teóricos sugieren que, con mejor tecnología y gestión, esto podría bajar eventualmente hasta los 3.3 kilovatios-hora. Hasta entonces, el veredicto ambiental sobre la agricultura vertical sigue siendo una cuestión de contexto. Una granja vertical en un país con una red con mucha presencia de carbón puede tener una huella de carbono mayor que un invernadero tradicional, pero la misma granja en un país con una red con mucha presencia de viento podría ser una solución climática. El camino a seguir requiere no solo mejor tecnología agrícola, sino también un compromiso global con una electricidad más limpia y un reporte más transparente por parte de las empresas que construyen estas granjas interiores.
¿Ahogado en artículos de tu campo?
Recibe resúmenes diarios de los artículos más novedosos que coincidan con tus palabras clave de investigación — con resúmenes técnicos, en tu idioma.