Cómo la optimización de la cadena de suministro puede impulsar la agricultura vertical

Hasta hace no mucho, la agricultura vertical era vista como el futuro de la producción de alimentos. Se consideraba un enfoque revolucionario que permitiría llevar el cultivo a los centros urbanos, haciéndolo más resistente al cambio climático, las sequías y la reducción de tierras cultivables. Al ser un método no tradicional que se desarrolla en interiores, también se conoce como agricultura en interiores. Utilizando filas de plantas bajo luces LED en edificios de gran altura, esta técnica permite producir alimentos frescos durante todo el año, con menos consumo de agua y sin necesidad de pesticidas, lo que podría transformar la forma en que se cultivan los alimentos.

Ya sea a través de hidroponía, aeroponía, acuaponía u otros métodos de producción, la agricultura vertical puede reducir muchas de las desventajas de la agricultura convencional, como la presión sobre las tierras cultivables, las emisiones de carbono y la pérdida de hábitats naturales que afectan la biodiversidad. Además, hay evidencia de que este tipo de cultivo puede disminuir la contaminación derivada de la agricultura, ya que al realizarse en interiores depende mucho menos de fertilizantes, lo que reduce la exposición a químicos dañinos en los alimentos producidos. Por otro lado, la agricultura vertical no requiere la deforestación de tierras y puede implementarse en zonas urbanas cercanas a los consumidores, mientras que la agricultura convencional es responsable del 80 % de la deforestación global.

Al reconocer estas ventajas, gobiernos e inversores vieron un enorme potencial en este modelo de agricultura y destinaron miles de millones de dólares a su expansión. Se invirtieron sumas considerables en startups que adoptaban distintas tecnologías de agricultura vertical, como la hidroponía. En 2022, el sector de la agricultura vertical en interiores recibió una inversión significativa de 2.400 millones de dólares.

Sin embargo, a pesar del entusiasmo y el capital invertido en esta forma emergente de cultivo que prometía redefinir la agricultura, muchas empresas no lograron escalar ni mantenerse rentables. Granjas cerraron, inversores se retiraron y surgió una pregunta clave: ¿por qué la agricultura vertical no cumplió con las expectativas?

Un desafío clave en la agricultura vertical que requiere más investigación es la capacidad de evaluar simultáneamente el acceso al mercado y los recursos de producción al seleccionar ubicaciones adecuadas. En la mayoría de las ciudades de Estados Unidos, las regiones varían en su capacidad para albergar granjas verticales debido a múltiples factores de mercado y producción. Si bien los análisis de ubicación suelen evaluar estos factores de forma individual, es necesario un enfoque más integrado que ayude a los operadores de granjas verticales a equilibrar la oferta y la demanda para garantizar su viabilidad a largo plazo.

El equipo de investigación del Laboratorio de Análisis Avanzado de la Cadena de Suministro de la Universidad de Misuri-St. Louis (UMSL), dirigido por el Dr. Haitao Li, ha estado explorando cómo desarrollar soluciones escalables y rentables que mejoren la sostenibilidad y la rentabilidad de la agricultura vertical. Nuestro estudio reciente analiza la viabilidad económica y el diseño óptimo de la cadena de suministro para la agricultura en interiores en Misuri, Estados Unidos. A partir de estos hallazgos y de las mejores prácticas globales, identificamos estrategias para hacer que la agricultura en interiores sea más escalable y comercialmente viable.

Muchos asumen que la agricultura vertical enfrenta dificultades debido a limitaciones técnicas. Sin embargo, existen numerosas tecnologías para cultivar plantas de manera eficiente en entornos controlados, optimizar los rendimientos y reducir la dependencia de insumos químicos. No obstante, como indican nuestros estudios previos, el principal desafío para que una granja vertical crezca y se expanda es económico.

La realidad es que producir hortalizas u otros cultivos en una granja vertical suele ser mucho más costoso que mediante métodos tradicionales. En general, las empresas requieren una inversión considerable en infraestructura o equipamiento, además de un alto consumo de energía. El costo de mantener la iluminación artificial (que reemplaza la luz solar), los sistemas de control climático y la automatización es significativo. Esta carga financiera ha llevado al colapso de muchas startups prometedoras, como AeroFarms, que se declaró en bancarrota en 2023 debido a costos operativos insostenibles.

Otro gran desafío son los problemas de oferta y demanda en el mercado. Factores como la competitividad de precios, la estacionalidad y la logística de transporte juegan un papel clave. Una granja vertical no solo debe cultivar alimentos de manera eficiente, sino también garantizar una demanda de mercado suficiente y una cadena de suministro rentable para distribuir su producción. Así, más allá del costo, estas ineficiencias complican aún más la ecuación.

La dinámica del mercado en Estados Unidos agrava esta situación, ya que muchas granjas verticales tienen dificultades para competir con las granjas tradicionales, que producen a menor costo gracias a economías de escala. Al mismo tiempo, los consumidores, acostumbrados a productos asequibles, suelen resistirse a pagar un precio más alto por alimentos cultivados en entornos verticales. Esta brecha financiera ha llevado al colapso de muchas startups prometedoras, lo que refuerza la necesidad de un modelo económico más sostenible para la agricultura vertical.

Las granjas verticales europeas están expandiendo su producción más allá de las tradicionales verduras de hojas verdes para incluir una variedad de frutas, vegetales especiales e incluso cultivos básicos, lo que mejora su resiliencia empresarial. Por ejemplo, empresas como iFarm en Finlandia están desarrollando tecnologías para cultivar ensaladas, fresas y microverduras sin pesticidas, demostrando un compromiso con la diversificación de la producción de cultivos. En contraste, las granjas verticales en Estados Unidos se centran principalmente en verduras de hojas verdes y hierbas, cultivos de alto valor pero con un mercado limitado.

Un área clave para mejorar el éxito de la agricultura vertical es la implementación de un sistema de apoyo a la toma de decisiones basado en datos para ubicar y configurar las granjas interiores y seleccionar los cultivos adecuados. Centrándonos en el área de St. Louis en Estados Unidos, nuestro estudio desarrolla un modelo de optimización de la cadena de suministro que integra las dinámicas del mercado, la viabilidad de producción y las estrategias de cadena de suministro para mejorar la sostenibilidad económica de la agricultura vertical. En base a nuestros hallazgos, ofrecemos tres recomendaciones clave para optimizar la cadena de suministro de la agricultura vertical:

El potencial de la agricultura vertical sigue siendo vasto. No es una idea que fracasó; sino una que se ha abordado de manera ineficiente. Si los actores de la industria, los responsables políticos y los investigadores pueden superar las barreras económicas y de la cadena de suministro, Estados Unidos podría convertirse en un líder global en agricultura sostenible en interiores. Misuri está bien posicionada para aprovechar este cambio. Con St. Louis en el centro de la distribución agrícola del país, la región puede convertirse en un Centro de Excelencia para la Agricultura en Entornos Controlados. En UMSL, trabajamos con los interesados para hacer realidad esta visión. Nuestra investigación continua se centra en transformar la agricultura vertical de un experimento fallido a una solución sostenible y escalable para la producción moderna de alimentos en Estados Unidos.