Vertical Farm, hightech e sostenibilità per sfamare il mondo

Gli stravolgimenti ambientali determinati dal Climate Change sono oramai sotto gli occhi di tutti. E mentre ogni angolo della terra subisce questa impietosa rivoluzione, le prime conseguenze stanno già colpendo i paesi più poveri, attraverso la crisi alimentare. L’agricoltura è il primo settore a risentire dei cambiamenti climatici e le conseguenze vengono aggravate dagli alti costi del greggio, miccia innescante di una pericolosa spirale di speculazioni finanziarie, che coinvolge tutte le materie prime ed in particolare quelle commestibili. Il Pam, (Programma mondiale alimentare delle Nazioni Unite), nel corso della riunione delle agenzie Onu di Berna, ha reso noto in questi giorni che il costo complessivo dell’alimentazione globale ha toccato un rialzo del 40%. I dati sono preoccupanti e vanno ad aggiungersi a previsioni certo non più rosee. Entro 50 anni si attende che la popolazione mondiale raggiungerà un livello fra gli 8 e gli 11 miliardi, con una predizione “media” di 8,9 miliardi di individui. Nutrire questi nuovi arrivati richiederà circa 1 miliardo di ettari supplementari di terra coltivabile, terra che tuttavia non esiste dal momento che l’80% della superficie che può essere utilizzata per le colture agricole sarà già in uso e il 15% della stessa è stata già danneggiata da cattive pratiche che impoveriscono irrimediabilmente il terreno. Monocolture, allevamento intensivo, uso massiccio di fertilizzanti chimici hanno nel tempo provocato l’alterazione della composizione organica incrementando la sterilità del terreno. Il boom demografico sarà associato inevitabilmente a migrazioni di massa: i dati riportati nel “Rapporto sullo stato della popolazione mondiale 2007” del Fondo delle Nazioni Unite per le popolazioni (Unfpa) predicono che nel 2030 gli abitanti del pianeta che vivranno in aree urbane saranno circa 5 miliardi, anche a causa nuove ondate migratorie provenienti da Paesi già duramente colpiti dai cambiamenti climatici. Una cifra destinata a salire, toccando il record nel 2050, anno in cui la popolazione mondiale vivrà per l’80% nei centri urbani. Tutto ciò rende più che evidente la necessità d’un approccio nuovo per l’agricoltura che impieghi tecnologie avanzate e sostenibili, preparandosi alla crescente richiesta di beni alimentari e terreni coltivabili.
Una possibile soluzione sembra arrivare dal Vertical Farming o agricoltura verticale. Si tratta di biotorri autosufficienti, adibite alla coltivazione di cibi biologici nelle aree cittadine metropolitane, nate otto anni fa da un progetto di Dickson Despommier, professore di scienze ambientali alla Columbia University di New York. Elaborata in collaborazione con diversi studi di architettura, l’idea è un’evoluzione del concetto di Green-roof, l’esperimento condotto dallo stesso Despommier per rendere verdi i tetti dei grattacieli di Manhattan; ricalcando i passi già percorsi da Gordon Graff con la SkyFarm a Toronto, questa innovazione ingegneristica ritorna oggi ad essere più attuale che mai. Secondo il professore statunitense le Vertical Farm si prestano ad essere un ottimo strumento attraverso il quale raggiungere un’autosufficienza alimentare, assicurando nel contempo il riequilibrio di numerosi ecosistemi danneggiati. Attraverso questo tipo di scelta architettonica sarebbe possibile abbandonare progressivamente l’agricoltura intensiva permettendo a significative porzioni di terreni agricoli di tornare allo stato di foreste e svolgere nuovamente il ruolo di polmone verde; ciò ridurrebbe la quantità di biossido di carbonio nell’atmosfera e in modo molto più consistente di quello finora seguito, per limitare i consumi e gli sprechi energetici. Il concetto di coltivazione agricola indoor non è nuova: si basa su tecniche artificiali “fuori suolo” – idroponiche e aereoponiche – che emulano i comportamenti della coltura in serra e sono rese possibili dalla modificazione dell’ambiente rispetto alle esigenze specifiche della pianta. Già impiegate in diversi paesi, tuttavia non sono mai state sviluppate finora su una struttura multipiano, come quella delle fattorie verticali. I primi dati sperimentali stimano che una singola unità agricola verticale occuperebbe un isolato di una grande metropoli e, a seconda delle dimensioni, potrebbe nutrire dalle 10.000 alle 50.000 persone.
Lo studio di Despommier ha calcolato i vantaggi legati al progetto:

• Una produzione annuale uniforme, in quanto sarebbe totalmente indipendente dal clima, permettendo una disponibilità di alimenti “stagionali” in qualsiasi periodo.
• L’aumento della superficie utilizzabile: 4000mq verticali equivalgono ad almeno 5 volte la superficie piana.
• L’assenza di erbicidi, pesticidi e fertilizzanti per garantire coltivazioni completamente organiche.
• La possibilità di convertire le acque scure e grigie in acqua potabile, rendendola nuovamente disponibile.
• La drastica riduzione dell’uso di combustibile sia per quanto riguarda i macchinari agricoli (trattori, ruspe ecc.) che i mezzi di trasporto, grazie alla contiguità tra il luogo di coltivazione ed il luogo di vendita.
• La creazione di nuove opportunità lavorative e il riutilizzo di edifici abbandonati.
• Un importante contributo al ripristino delle funzioni originali dell’ecosistema, restituendo i terreni agricoli alla natura.

L’aspetto energetico ne completa l’animo sostenibile: la maggior parte dell’energia verrebbe prodotta da un gigantesco sistema alimentato a pellet, ottenuto dai residui non-edibili. A complemento potrebbe essere realizzato anche un impianto solare a celle rotanti, integrato con aereogeneratori a spirali, che utilizzino lame ridotte per veicolare l’aria verso l’alto e pompe geotermiche. Sarebbero anche presenti inceneritori che utilizzano come combustibile i prodotti di scarto della fattoria, come il biogas del compostaggio non utilizzabile da piante e animali. In tal modo anche la gestione dei rifiuti svolgerebbe una parte importante: tutti gli scarti solidi, infatti, sarebbero ri-attivati o utilizzati in sistemi per generare energia grazie alle tecnologie attualmente disponibili.
Nel 2005 il corso di Ecologia Medica della Columbia University ha provato a rispondere a questa domanda: Quale è il fabbisogno energetico di una fattoria verticale di 48 piani che si estende per un isolato urbano? Dall’analisi eseguita dal gruppo di ricerca emerge un dato particolarmente interessante: in base alla produzione di una considerevole varietà di piante edibili e non, soltanto gli scarti sarebbero in grado di generare 51,6 milioni di chilowattora l’anno. D’altra parte la domanda energetica ammonta a 26,5 milioni, fornendo quindi un surplus di 428,5 kWh a settimana, disponibili per processi diversi come la manutenzione dell’edificio o la cessione alla rete elettrica urbana. Integrando anche impianti da fonti rinnovabili, il potenziale energetico aumenterebbe ulteriormente, rendendo pertanto la struttura non solo autosufficiente, ma economicamente positiva. Le uniche altre grandi spese non incluse sono la refrigerazione ed i sistemi di pompaggio. Per mantenere l’efficienza energetica in questo caso la scelta verte su sistemi a evaporazione, in particolare del tipo a “nebbia”, che possono abbassare la temperatura anche di 15°C, in caso di grande calore. Finora nessuno ha ancora commissionato questo progetto, ma sul sito di “The Vertical Farm Project” è possibile osservare i diversi prototipi disegnati finora, dalla Tour Vivante écologique di Pierre Sartoux alla più recente “The Living Skyscraper: Farming the Urban Skyline” di Blake Kurasek; design differenti ma tutti accomunati da produzioni intensive a ciclo continuo e da sistemi di produzione energetica rinnovabili. Tuttavia la condizione “sine qua non”, affinché le biotorri abbiano un successo dichiarato, è che seguano i processi naturali, replicando fedelmente il ciclo ecologico, a cominciare dal riciclo di qualsiasi materiale organico, acqua compresa. Elemento ancora più importante che queste idee trovino il sostegno da parte dei governi, tramite incentivi economici, nonché delle università e degli enti locali per sviluppare a pieno il concept, proseguendo la ricerca nel campo dell’idrobiologia, scienze dei materiali, ingegneria meccanica, architettura, design, gestione dei rifiuti e pianificazione urbana. Inoltre la realizzazione deve essere economicamente fattibile, con un tempo di payback non troppo lungo, che permetta di recuperare velocemente gli investimenti effettuati. Un progetto di tale portata è destinato ad andare incontro anche ad un certo scetticismo, legato a fattori come il riciclo delle acque nere o l’impiego di animali. Tuttavia vanno tenuti presenti anche i benefici sociali “collaterali” che – secondo Despommier – questa soluzione potrebbe apportare alla popolazione, tra cui: limitare notevolmente l’incidenza di molte malattie infettive trasmesse in campo agricolo; ridurre i conflitti armati per il predominio delle risorse naturali, migliorando in maniera misurabile l’economia globale; costituire importanti centri di apprendimento per le future generazioni che abiteranno i centri urbani. Ma l’aspetto che più risulta convincente è che se le Vertical Farm fossero realizzate, portando a termine tutte le condizioni necessarie, l’agricoltura urbana potrebbe fornire abbondanti e diversi approvvigionamenti alimentari per il 60% della popolazione che vive all’interno delle città entro il 2030, trasformando le metropoli in entità in grado di coltivare i migliori aspetti dell’esperienza umana.