Minder land en maximale opbrengst ongeacht het weer - eten uit een flat

Volgens de Verenigde Naties groeit de wereldbevolking in 2075 naar 10 miljard mensen. “Is er genoeg landmassa om voedsel te produceren en al deze monden te voeden?”, vraagt Podmirseg. Hij legt uit dat er genoeg ruimte lijkt te zijn, maar dat slechts 10% van het land op aarde geschikt is voor landbouw en voedselproductie. Dat heeft te maken met de biocapaciteit van de aarde. Een deel van het aardoppervlak is onbruikbaar door water, gebergten en bebossing. Een ander deel heeft een slechte bodemgezondheid of is simpelweg te droog, te warm of te koud. Van de beperkte bruikbare landmassa is zo’n 1,5 volle procent van die 10% onbruikbaar geworden door onder andere bodemerosie, ontbossing en het veranderende klimaat.

Op dit moment is nog een landoppervlak ter grootte van Zweden nodig om Londen te voeden

Hoeveel land nodig is om genoeg voedsel te produceren, is per land verschillend. De benodigde hoeveelheid landbouwgrond is afhankelijk van onder andere de bevolkingsgroei (het aantal mensen), het voedingspatroon (wat ze eten), sociaal-economische ontwikkeling (wat hebben ze te besteden) en de mate van digitalisering (hoe optimaal is de landbouwopbrengst). In Afrika bijvoorbeeld is er meer land nodig voor dezelfde oogst, omdat ze geavanceerde irrigatietechnieken missen. “Elke 1 m² stad heeft 10 m² landbouwgrond nodig”, schat Podmirseg. “Kijk naar een stad zoals Londen. Een landoppervlak ter grootte van Zweden is nodig om Londen te voeden.” Dat schreeuwt om een radicale verandering: er moet meer voedsel van minder land komen.

Minder afhankelijkheid
De centrale vraag in de Digital Food webinars is hoe data en technologie de wereld kunnen helpen om te verduurzamen. Het VFI richt zich op onderzoek, ontwikkeling en promotie van verticale landbouwtechnologieën en -systemen en ziet een oplossing in vertical farming.

Verticale landbouw stapelt en teelt gewassen in verticale structuren, zoals in wolkenkrabbers, kassen of speciaal ontworpen torens. Het doel is de traditionele landbouw minder afhankelijk te maken van energie en het gebruik van natuurlijke hulpbronnen te beperken. Door gewassen binnen gecontroleerde omgevingen te telen, kunnen ze de omstandigheden optimaliseren voor maximale opbrengst, water- en energie-efficiëntie, en het gebruik van pesticiden en herbiciden verminderen.

Het is te laat om een pessimist te zijn. Er zijn moedige mensen die willen doen nodig, anders blijft de duurzame stad met zijn duurzame voedselsysteem een droom

“We moeten ons perspectief veranderen waarbij gebouwen bruikbaar zijn voor mensen naar gebouwen die geoptimaliseerd zijn voor de groei van planten”, zegt Podmirseg. Het VFI draagt bij aan de ontwikkeling van voedselproductiemethoden in bestaande gebouwen of oorlogsruïnes. Het instituut onderzoekt verschillende aspecten van verticale landbouw, zoals verlichtingssystemen, klimaatbeheersing, irrigatietechnieken, teeltsubstraten en gewasselectie. Daarom zijn multidisciplinaire teams nodig van wetenschappers, ingenieurs en landbouwexperts om nieuwe technologieën en methoden te ontwikkelen om de productiviteit en duurzaamheid van verticale landbouwsystemen te verbeteren. Maar ook architecten en economen om het bedrijfsmodel te laten slagen. “Hier komen traditionele landbouw, architectuur en stedenbouw samen”, vertelt Podmirseg over de samenwerkingen. Het VFI streeft ernaar om de voordelen van verticale landbouw te benutten op het gebied van voedselzekerheid, milieubescherming en stedelijke ontwikkeling.

Energie efficiëntie of schaarste?
Verticale landbouw wordt geassocieerd met een hoog energieverbruik. Het VFI denkt echter via verticale landbouw te kunnen bijdragen aan de energie-efficiëntie van steden. “Vertical farming kan de efficiëntie niet verhogen, maar wel optimaliseren met behulp van digitale tools”, zegt Podmirseg. Op basis van simulaties ontwerpt het VFI een vertical farm waarin energie zo efficiënt mogelijk wordt gebruikt. Daar gaat het in kaart brengen van de voedselketen aan vooraf. Hij legt uit dat de route van boer tot bord korter is met verticale landbouw: er is vrijwel geen energie nodig voor transport, distributie, verwerking en detailhandel. “Maar uiteindelijk moeten we nog steeds het eten koken en verbruiken we energie.”

Het VFI is ervan overtuigd dat de vertical farm dé gebouwinrichting zal zijn van de 21^e eeuw

De teelt van verschillende producten heeft verschillende energiebehoeften. Podmirseg zegt: “Natuurlijk kun je tomaten in de kelder telen. Technisch gezien zijn we ertoe in staat, maar duurzaam is het niet.” De door fotosynthese gedreven gewassen zoals tomaten, aardbeien en sla hebben meer energie nodig om in een vertical farm te groeien dan bijvoorbeeld champignons of eiwitrijke voedingsproducten zoals insecten en vis.

Om een schatting te maken van de energie-efficiëntie analyseert het VFI niet alleen de voedselproductie, maar ook de eigenschappen van het gebouw waar de vertical farm zich in vestigt. Denk aan het klimaat buiten en binnen, de aanwezigheid van ventilatie en ramen om daglicht te vangen. Om het energieverbruik te optimaliseren moet de topologie van het gebouw passen bij de groeiomstandigheden en energiebehoefte van de voedingsproducten die er worden verbouwd. Ook al lijkt de mediahype rond vertical farming over zijn hoogtepunt heen, het VFI is ervan overtuigd dat de vertical farm dé gebouwinrichting zal zijn van de 21^e eeuw.

Towards A New Building Topology, Daniel Podmirseg
De grote vraag is of verticale landbouw een bijdrage kan leveren aan de transitie op het gebied van energie en voedsel of dat het alleen luxe sla produceert. Uit het publiek komt een vergelijkbare kritische noot. Is er genoeg energie om voedsel te produceren in de stad in plaats van op het platteland? Zorgen bestaan al of er überhaupt genoeg energie is om genoeg voedsel te produceren voor zoveel mensen. Energiebronnen raken uitgeput, fossiele brandstoffen raken op en de impact op het milieu is groot. Recent uitte ook professor Eddy Decuypere (KU Leuven) zijn twijfels over de energiekosten. Volgens Podmirseg is het duidelijk dat er veranderingen nodig zijn om het verbruik van schaarse energie te beperken: “Het is te laat om een pessimist te zijn.” Toch lijkt hem het energieverbruik niet de grootste uitdaging in vertical farming.

Verticale landbouw moet je doen
Volgens Podmirseg wordt de uitdaging minder groot als we ons voedingspatroon veranderen: minder vlees en minder zuivel. Maar voor het zover is, zullen we moeten beginnen. De uitdagingen om verticale landbouw toe te passen, reiken van het hoge energieverbruik en de beperking van technologie tot het gebrek aan scholing en beleid. Podmirseg is ervan overtuigd dat verticale landbouw geen technologische of energiekwestie is, maar een kwestie van politieke beslissingen om te beginnen en van daaruit door te groeien. “We kunnen het probleem niet alleen oplossen. Om het energiesysteem anders in te richten ten goede van een duurzame toekomst is samenwerking nodig, net als bij elk ander maatschappelijk probleem. Er zijn moedige mensen die willen doen nodig, anders blijft de duurzame stad met zijn duurzame voedselsysteem een droom.”