HOME | ÍNDICE POR TÍTULO | NORMAS PUBLICACIÓN Espacios. Vol. 37 (Nº 22) Año 2016. Pág. 15
Miguelangelo GIANEZINI 1; Clandio Favarini RUVIARO 2; Paloma de Mattos FAGUNDES 3
Recibido: 01/04/16 • Aprobado: 18/04/2016
RESUMO: O crescimento populacional tem demandado maior uso de recursos naturais, energia e alimentos, além da necessidade de controle sobre os sistemas produtivos. Neste cenário, cresceram os debates sobre sustentabilidade e impactos da produção de alimentos, que apesar de ter permitido ao mundo um estilo de vida saudável, criou também riscos à saúde. Considerando estes elementos, aliados à escassez de terras aráveis e às mudanças climáticas, uma alternativa de produção com baixo impacto ambiental, que pode se tornar viável nos próximos anos, é a proposta da agricultura vertical. Trata-se da produção de alimentos dentro de edifícios. Este artigo objetiva descrever os resultados de um levantamento sobre o tema. Buscou-se identificar o estado da arte desta proposta, observando a complexidade e aplicação do vertical farming na gestão ambiental. Em um estudo exploratório-descritivo, foram realizados: i) revisão dos conceitos de produção sustentável sob a ótica da gestão ambiental, definição de Análise de Ciclo de Vida e Ecodesign e caracterização de vertical farming; e ii) leituras das publicações que aliam e/ou confrontam estes elementos. Verificou-se que a concepção das "fazendas verticais", além de exibir adaptação estética aos centros urbanos, configura-se em alternativa, com baixo impacto ambiental e conveniência na disponibilidade local de alimentos. |
ABSTRACT: Population growth has required increased use of natural resources, energy and food in addition to the need for control on production systems. In this scenario, increased discussion of sustainability and impacts of food production, which despite having allowed the world a healthier lifestyle, has also created health risks. Considering these factors, combined with the scarcity of arable land and climate change, an alternative production with low environmental impact, which may become viable in the coming years, is the proposal of vertical farming (production of food inside buildings). This article aims to describe the results of a survey on the topic. We identified the state of the art of this proposal, noting the complexity and application of vertical farming in environmental management. In a descriptive exploratory study were performed: i) review the concepts of sustainable production from the perspective of environmental management, definition of Life Cycle Assessment and Ecodesign and characterization of vertical farming; and ii) reading the publications that combine and / or confront these elements. As a conclusion, we observed that the concept of "vertical farms", exhibiting esthetic adaptation to urban centers, appears as an alternative with low environmental impact and convenience to local food availability. |
Nestas primeiras décadas do século XXI, têm sido crescentes os debates sobre a sustentabilidade e os impactos da produção de alimentos. A população mundial, que já supera os seis bilhões de habitantes, exige usos crescentes de energia, alimentos e de recursos naturais, uma vez que mais de 800 milhões de hectares são destinados à agricultura (aproximadamente, 38% da superfície continental do planeta), além do conhecimento e o controle sobre os sistemas produtivos.
A produção e o fornecimento regular e confiável de alimentos permitiram que o mundo gozasse de um estilo de vida mais saudável; no entanto, a agricultura também criou riscos à saúde. A exposição em níveis tóxicos a algumas classes de agroquímicos (pesticidas, fungicidas), bem como o trauma associado com o trabalho no campo, são outros dois exemplos de riscos à saúde associados às práticas agrícolas tradicionais.
Considerando os elementos supracitados, aliados à escassez de terras aráveis no mundo e às mudanças climáticas, uma das alternativas de produção de alimentos com baixo impacto ambiental, que pode se tornar viável nos próximos anos, é a proposta das "fazendas verticais" ou agricultura vertical. Trata-se uma forma alternativa de produção de alimentos dentro dos limites de edifícios.
Assim, este artigo objetiva descrever os resultados de um levantamento sobre pesquisas internacionais e nacionais acerca deste tema.
Neste sentido, busca-se identificar o estado da arte desta proposta e, a partir do contraste dos resultados, estabelecer conexões entre os mesmos, tal a complexidade e a abrangência de aplicação do vertical farming na gestão ambiental.
Observando o critério de classificação, quanto aos objetivos e procedimentos, optou-se por um estudo exploratório-descritivo pelo nível de conhecimento do assunto. Quanto aos procedimentos, foram realizados: i) revisão dos conceitos de produção sustentável sob a ótica da gestão ambiental, definição de Análise de Ciclo de Vida e Ecodesign e caracterização da proposta de vertical farming; e ii) leituras das publicações recentes e disponíveis que aliam e/ou confrontam estes elementos.
Entende-se por produção sustentável, a criação de produtos e serviços usando processos e sistemas que não sejam poluentes; que conservem a energia e recursos naturais, economicamente viáveis, seguros e saudáveis para os trabalhadores, comunidades e consumidores; que recompensem socialmente os trabalhadores e estimulem sua criatividade (VELEVA et al., 2001).
O resultado é o produto sustentável, que é projetado pensando na sua relação com meio ambiente (MANZINI e VEZZOLI, 2002), haja vista seus impactos diretos e conexões entre os sistemas social, econômico e natural, além de uma visão do ciclo de vida dos produtos (DONAIRE, 2001).
O ecodesign pode ser compreendido como um o processo de design ecológico e sustentável (PAPANEK, 1974), aplicado à construção e ou produção que não tragam problemas ambientais em suas fases de desenvolvimento, uso e descarte.
Para aplicar o ecodesign de forma mais tangível, intervindo diretamente no processo de fabricação, o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), sugere oito princípios que devem ser considerados na implantação de projetos sustentáveis (BREZET e HEMEL, 1997): criação de um novo conceito para desenvolvimento; seleção de material de baixo impacto ambiental; redução de material; otimização das técnicas de produção; otimização do sistema de distribuição; redução do impacto no estágio de uso do produto; otimização do tempo de vida do componente; otimização do fim da vida útil do Projeto.
Ao cumprir todas essas etapas eficientemente o produto passou por um processo de otimização ambiental e é considerado ecologicamente correto (SOUZA et al., 2009). Outros conceitos são complementados ao ecodesign, como o Ciclo de Vida do Produto, que trata o produto como um organismo vivo, que nasce e morre.
A Análise do Ciclo de Vida (ACV) é uma ferramenta importante para avaliação ambiental das cadeias de produção. Esta metodologia é utilizada e reconhecida por um número cada vez maior de pesquisadores e técnicos em um número incontável de aplicações em todo mundo. Uma sistematização abrangente de seus requerimentos e etapas esta contido nas normas ISO 14040/1997 até 14043/2000.
A análise do ciclo de vida está no centro de uma abordagem sistêmica, com a finalidade de tornar uma empresa ecologicamente correta. Isto se dá por meio da eficiência energética e otimização das matérias-primas utilizadas, ao longo da vida útil do produto (PRATES, 1998).
Assim, a análise do ciclo de vida é uma ferramenta essencial para a implementação dos conceitos do ecodesign, pois permite a avaliação de um produto considerando os impactos ambientais desde a extração de matéria-prima até o final da vida útil deste produto.
Os impactos ambientais são determinados pelas entradas e saídas durante o seu ciclo de vida, no qual pode-se obter uma série de efeitos ambientais quantificáveis, tais como:
- Entrada: matérias-primas ou energia;
- Saídas: emissões totais dos gases, lançamento total dos efluentes, consumo total de energia, geração total de resíduos e contaminação total do solo, e outras liberações como ruído, vibrações, radiações, calor, etc.
Desta forma, é importante apresentar os objetivos da análise do ciclo de vida, que são os seguintes (FIKSEL, 1996): desenvolver um inventário dos impactos ambientais associados aos produtos, processos e atividades, identificando e quantificando energia e materiais utilizados e os resíduos gerados; analisar o impacto desses materiais e energias utilizados e posteriormente lançados ao meio ambiente; avaliar e implementar oportunidades para melhoramentos ambientais efetivos.
Mesmo reconhecendo a importância da ACV, existem algumas críticas (FIKSEL, 1996), como por exemplo, a controvérsia dos limites propostos para a análise, dificuldade de capturar as constantes mudanças tecnológicas e do mercado, e o custo para aquisição dos dados para análise.
Assim, a análise do ciclo de vida é a base para iniciar o desenvolvimento de produtos considerados ecológicos, pois gera um conjunto de informações que são posteriormente interpretadas, com a finalidade de otimizar os processos produtivos e favorecer a escolha de matéria-prima adequada.
A prática agrícola em "espaços fechados" (indoor) não é um conceito novo, pois o uso de estufas na agricultura, já é conhecida há algum tempo. Numerosas colheitas comercialmente viáveis saem de estufas e abastecem supermercados do mundo em quantidades que vem crescendo nos últimos 15 anos. A maioria destas operações são pequenas quando comparadas à agricultura comercial, mas em contrapartida, estas estufas podem produzir colheitas anuais.
Até onde se tem informações, nenhum edifício high-rise foi construído para esse fim. Outros alimentos cultivados indoor para fins comerciais incluem peixes de água doce e uma larga variedade de crustáceos e moluscos.
Neste estudo, a concepção da agricultura vertical difere do que vem sendo praticado e ultrapassa o conceito de agricultura indoor, pois uma grande variedade de alimentos poderá ser colhida em quantidades suficientes para sustentar algumas cidades utilizando recursos próprios.
Uma fazenda vertical, equivalente a um edifício de 30 andares (aproximadamente 287.909 mil metros quadrados), poderia fornecer alimentos (2.000 calorias/dia/pessoa) para atender as necessidades de 10.000 pessoas, empregando as tecnologias atualmente disponíveis (DESPOMMIER, 2010).
Com vistas a equacionar as diferentes publicações de forma concentrada, que permitisse uma visualização da produção sobre agricultura vertical, foi elaborado um quadro cujas variáveis contemplam o país de origem da publicação, ano, autores, assunto e contribuições para o avanço da fronteira de conhecimento (Quadro 1).
Local |
Assunto |
Contribuições |
Ano |
Autores |
Canadá
|
Manifestations of community based agriculture in the urban landscape |
the incorporation of urban agricultural issues as an important design tool, landscape architects could provide a deep and meaningful way to create sustainable landscapes that employ and feed people, promote neighbourhood pride, conserve resources and still be beautiful |
2000 |
Hall, Emma Victoria |
USA |
Materializing the Idea: Innovative Solutions for the Vertical Farm
|
At the environmental level, optimal building design, ecologically friendly materials, environmental cleaning through air particle capture as well as water and waste recycling, capitalization on natural energy, and of course the development of an alternative to traditional farming can help protect and restore the natural systems that are currently being destroyed. |
2006 |
Fitzpatrick, L. et al. |
USA |
Socioeconomic and Political Implications of Vertical Farming |
Adoption of vertical farming is a complex process that requires careful analysis and planning from the five perspectives (geography, economics, government, environmental consciousness and community) that can improve health and nutrition. |
2006 |
Reitano et al |
USA |
The Vertical Farm: Food Production of the Future |
the Vertical Farm has the ability to provide high quality, nutritious foods while minimizing many of the negative impacts that conventional agriculture has on the environment |
2004 |
Buck et al |
USA |
Smarter Cities: Vertical Farming Could Ease World's Agricultural Woes. |
By 2050, the world's population will have increased by 3 billion people, requiring an additional chunk of arable land the size of Brazil in order to grow enough food. Add to that the potential loss of coastal property from rising sea levels, crop loss from drastic weather related incidents, and the need to reforest large swaths of land to sequester CO2. What we're left with is a global mess that could be helped by a new agricultural technique – vertical farming. Located in an urban setting, the vertical farm is a win-win idea that automates the production of food in a more sustainable manner, by reducing waste, pollution and carbon emissions. |
2009 |
Meinhold, B. |
UK |
Up on the Farm: Growing 11,000 heads of lettuce in a space the size of five parking spots. |
Vertical farming has generated plenty of buzz as a way for cities to eat sustainably, but little practical progress has been made—until now. Valcent Products Inc. has developed a vertical farming system for commercial use and is testing it on some tough customers: primates and other animals in the U.K.'s Paignton Zoo. |
2010 |
Leber, J. |
USA |
Can farming save Detroit? Detroit was one of the US's leading industrial cities. Now it's a wasteland. Some believe it has a future though – as a huge urban farm. |
The amount of arable farm land available per person to feed the world's population fell from about an acre per head in 1970 to about half that by 2000, and is projected to slump to just a third of an acre by 2050, according to the UN. The solution, according to some academics, is vertical farming, that would have added benefit of helping cities. |
2010 |
Wilson, S. |
USA |
The Rise of Vertical Farms |
The article discusses the benefits to growing crops in city skyscrapers such as the reduction of water, fossil fuel consumption, and the elimination of agricultural runoff. The key concepts of the article is the impact of farming on the environment, the percentage of food a small block could yield with minimal use of resources, and how urban planners are incorporating the construction and use of vertical farms in cities worldwide. |
2009 |
Despommier, D. |
Quadro 1 – Publicações relacionadas a temática da agricultura vertical
Fonte: Elaborado pelos autores
Os resultados da pesquisa evidenciaram: a inexistência de publicações brasileiras específicas acerca da temática; que o tema da agricultura vertical é recente e seus desdobramentos complexos; e que sua compreensão mais aprofundada requer conhecimentos de diversas áreas (hidrobiologia, engenharia, microbiologia industrial, genética animal, botânica, arquitetura, saúde pública, gerenciamento de lixo, física, e planejamento urbano).
De maneira geral, a agricultura vertical é ainda uma construção teórica, mas pode se tornar uma alternativa viável, na medida em que houver ineficiência no abastecimento de produtos agrícolas em escala local ou como alternativa para a diversificação da matriz produtiva de uma determinada localidade.
Contudo, existem perspectivas reais de aplicação que já podem ser observadas, como é o caso da cidade de Detroit (EUA), que busca uma destinação socioeconômica e ambiental para os muitos imóveis desocupados após a crise da indústria automobilística local (WILSON, 2010).
Além disso, projetos piloto têm sido desenvolvidos por empresas como a canadense Vancet (que inclusive já registrou a marca VertCrop) e a estadunidense OrganiTech Inc. (que desenvolveu a agricultura vertical em containers).
Existem, ainda, benefícios sociais do cultivo vertical, incluindo a criação de um ambiente urbano sustentável que permita uma vida saudável aos seus habitantes; novas oportunidades de emprego; poucos lotes e edifícios abandonados; ar mais limpo; e uma fonte de água potável e alimentos.
Os benefícios sociais da agricultura vertical prometem recompensas alcançáveis. Entretanto, apesar dos raros exemplos práticos, a agricultura vertical ainda é uma construção teórica; portanto é difícil rever todos os benefícios potenciais que podem surgir com este método de produção de alimentos.
A proposta de caracterização da agricultura vertical e suas perspectivas de aplicação, contidas no objetivo deste estudo, foram contempladas na medida em que o estado da arte da temática aponta para: a difusão conceitual articulada ao ecodesign; e as experiências piloto que envolvem a análise de ciclo de vida dos alimentos produzidos neste sistema.
Por conseguinte, verificou-se que a concepção das "fazendas verticais", além de exibir uma considerável adaptação estética aos centros urbanos, configura-se em uma alternativa sustentável, com baixo impacto ambiental e conveniência na disponibilidade local de alimentos.
Grupo de pesquisa em ACV Agronegócio - Avaliação do Ciclo de Vida na agricultura, pecuária e agroindústria da UFGD/PPGAN e Núcleo de Estudos em Produção Agropecuária e Desenvolvimento da UNESC/PPGDS.
BREZET, H.; VAN HEMEL, C. (1997); "Ecodesign: a promising approach to sustainable production and consumption". Paris: UNEP.
BUCK, A. et al. (2013); "The Vertical Farm: food production of the future". Disponível em: <http://www.verticalfarm.com/plans-2k4.htm>. Acesso em: 10 fev. 2015.
DESPOMMIER, D. (2009); "The Rise of Vertical Farms. Scientific American". v. 301 N. 5, p.80-87.
DESPOMMIER, D. (2010); "The Vertical Farm: The World Grows Up" St. Martin's Press, 2010.
DONAIRE, D. (1999); "Gestão ambiental na empresa". 2. ed. São Paulo: Atlas.
FIKSEL, J. (1996); "Design for Environment". New York: Mc Graw Hill.
FITZPATRICK, L. et al. (2013); "Materializing the Idea: innovative solutions for the vertical farm". Disponível em: http://www.verticalfarm.com/presentations.html. Acesso em: 10 fev. 2013.
HALL, E. V. (2013); "Manifestations of community based agriculture in the urban landscape: a canadian compendium and four Winnipeg case studies". Disponível em: <http://www.cityfarmer.org/winnipeg.html>. Acesso em: 05 fev. 2015.
LEBER, J. (2010); Up on the Farm: Growing 11,000 heads of lettuce in a space the size of five parking spots. Conservation Magazine, v.10 n.4. Disponível em: <http://www.conservationmagazine.org/2009/11/up-on-the-farm> Acesso em: 05 fev. 2013.
MEINHOLD, B. (2013); "Smarter Cities: Vertical Farming Could Ease World's Agricultural Woes". Inhabitat. Out., 2009. Disponível em: <http://www.conservationmagazine.org/2009/11/up-on-the-farm> Acesso em: 07 fev. 2015.
MANZINI, E; VEZZOLI, C. (2002); "O desenvolvimento de produtos sustentáveis: os requisitos ambientais dos produtos industriais". São Paulo: Edusp,
PAPANEK, V. (1974); "Design for the real world: human ecology and social change". Frogmore, St. Albans: Paladin.
PRATES, G. A. (1998); "Ecodesign utilizando QFD, métodos Taguchi e DFE". Tese de doutorado apresentada no Programa de Pós-graduação em Engenharia da Produção, Departamento de Engenharia de Produção e Sistemas. Universidade Federal de Santa Catarina.
REITANO, E. et al. (2013); "Socioeconomic and Political Implications of Vertical Farming". Disponível em: <http://www.verticalfarm.com/presentations.html>. Acesso em: 02 fev. 2015.
SOUZA, R. L. C. de; SILVA, V. L. B. da; CORREIA, W. F. M. C. (2009); "O paradigma do ecodesign: qual é a verdadeira sustentabilidade nos processos de produção?" Anais do 2º Simpósio Brasileiro de Design Sustentável (II SBDS), São Paulo.
VELEVA, V.; et al. (2001); "Indicators of sustainable production". Journal of Cleaner Production, set.1, p. 447-452.
VENZKE, C. S. (2002); "A situação do Ecodesign em empresas moveleiras da região de Bento Gonçalves, RS: análise da postura e das práticas ambientais" Cláudio Senna Venzke. Porto Alegre.
WILSON, S. "Can farming save Detroit?" Moneyweek, 2010. Disponível em: <http://www.moneyweek.com/news-and-charts/economics/can-farming-save-detroit-47302.as px> Acesso em: 10 fev. 2015.
1. Professor Doutor V. UNESC/PPGDS. Av. Universitária, 1105. CEP 88806-000. Criciúma-SC. E-mail para correspondência com o autor: miguelgianezini@hotmail.com
2. Professor Adjunto. Doutor. UFGD/PPGAN. Rodovia Dourados-Itahum, Km 12. Cx postal 322. CEP 79825-070. Dourados-MS. E-mail clandioruviaro@hotmail.com
3. Professora Auxiliar Doutora. UFSM/CESNOR. Av. Independência, 3751. CEP 98300-000. Palmeira das Missões-RS. E-mail: palomattos@hotmail.com