Wereldwijde voedselproductie uitdagingen

Bij HortiPower dromen, denken en werken we om boeren en telers te helpen beter en duurzamer te telen en impact te maken in hun lokale gemeenschap met verse, hoogwaardige planten en groenten. De uitdagingen met voedselproductie zijn groot en samen met wetenschappers, ingenieurs, boeren en consumenten kunnen we een beter voedselecosysteem creëren. In dit artikel enkele redenen waarom we aan voedselproductie moeten werken. Door Jille Kuipers

Voedselproductie moet omhoog

De voedselproductie in de wereld moet rond 2050 met 50% toenemen in vergelijking met het niveau van 2010. De belangrijkste reden voor deze toename is de noodzaak om de groeiende wereldbevolking te voeden (Searchinger et al, 2019).

Productiviteitswinsten moeten ook de CO2-uitstoot verminderen

Meer monden om te voeden

De laatste prognoses van de Verenigde Naties suggereren dat de wereldbevolking groeit tot ongeveer 9,7 miljard in 2050. In november 2022 is de geschatte bevolking 8 miljard. Een aanzienlijke toename ten opzichte van 1950 met een bevolking van slechts 2,5 miljard ( World Population Prospects 2022) .

2,3 miljard mensen ervaren voedselonzekerheid

Na een sterke stijging in 2020, bleef de matige of ernstige voedselonzekerheid op mondiaal niveau stabiel, ondanks stijgingen in elke regio behalve Azië. De ernstige voedselonzekerheid nam echter wereldwijd en in elke regio toe (The State of Food Security and Nutrition in the World 2022) .

Economische ontwikkeling kunnen de voedingsuitdaging makkelijker maken. Naarmate het inkomen per hoofd van de bevolking stijgt, hebben mensen meer te besteden voor eten, en om voedsel uit verschillende bronnen te halen. Naarmate het inkomen stijgt, stijgt ook de voedselconsumptie. De stapsgewijze stijging lijkt volgens de 'Kuznets-curve' vaak het snelst te stijgen in de armste landen en langzamer in de rijkere landen. Economische ontwikkeling is dus een middel naar een meer voedselveilige wereld, maar maakt tegelijkertijd de uitdaging van de voedselproductie nog groter. Vooral omdat de consumptie van voedsel dus extra toeneemt.

De wereld zou 593 miljoen hectare extra landbouwgrond nodig hebben als er geen productiviteitswinst zou zijn

Er is ook de kwestie van de beschikbaarheid van meer bouwland. Bovendien zijn er wateruitdagingen en hittestijgingen die de gewasopbrengst negatief beïnvloeden.

De drievoudige uitdaging kan daarom worden samengevat in toegang tot:

• Meer eten (productiviteitsuitdaging)
• Duurzamere productie (of op een manier die de impact op bodemgezondheid, watergebruik, landgebruik, koolstofemissies vermindert)
• Toegankelijker (betaalbaarder) en landbouw als een manier om de economische activiteit in een gemeenschap te stimuleren

Een van de meest veelbelovende benaderingen om de uitdaging van de voedselproductie aan te pakken, en met name voor vers, lokaal geteeld voedsel, is met indoor farming.

Indoor farming maakt het mogelijk om in een gecontroleerde omgeving te telen, ongeacht ongunstige weersomstandigheden. Volgens een studie kan de slaopbrengst 80 kg/m2/jaar zijn in een verticale teelt, vergeleken met 4 kg/m2/jaar bij traditionele teelt. Het zorgt ook voor nul gebruik van pesticiden, omdat de omgeving over het algemeen schoon is en kan worden gecontroleerd. Dit voorkomt mogelijke verontreinigingen op voedsel en voorkomt milieuvervuiling. Daarnaast bedienen indoor farms een hyperlokale gemeenschap, met gemiddeld 43 voedselkilometers vergeleken met 3200 kilometer bij traditionele of kassenteelt. Water kan met 99% worden verminderd, aangezien hydroponische en aeroponische systemen een nauwkeurig waterbeheer van de gewassen mogelijk maken, bijvoorbeeld 1 liter water per 1 kg sla versus 250 liter water bij traditionele landbouw. Door deze besparingen daalt de CO2-uitstoot tot 158 ​​CO2 kg/ton sla bij indoor farming ten opzichte van 540 CO2 kg/ton sla bij traditionele teelt.

Binnenlandbouw met duurzame energie?

Het grootste nadeel van hulpbronnen voor indoor farming is drieledig: energieverbruik, beschikbaarheid van onroerend goed en mankracht. Energie Binnenlandbouw maakt gebruik van gecontroleerde omgevingstechnieken met verlichting, HVAC en andere apparatuur. Geschat wordt dat hij tot 250 kWh/kg/jaar kan verbruiken. En om het duurzamer te maken, zou indoor farming moeten streven naar het gebruik van duurzame energiebronnen.

Er zijn tekenen dat deze energie steeds meer beschikbaar zal komen. In Dubai bijvoorbeeld braken de kosten van zonne-energie in 2016 met $ 0,0299/kWh een laagterecord. In de VS kunnen de kosten van zonne-energie volgens nieuwsberichten in 2029 een (leveraged cost of energy) LCOE van $ 0,004/kWh bereiken, deels als gevolg van de Amerikaanse Inflation Reduction Act (IRA).

En er zijn van die bedrijven en huishoudens die zonnepanelen hebben geplaatst met overcapaciteit. In Nederland, dat het een-na hoogste aantal zonnepanelen per hoofd van de bevolking heeft, bedraagt ​​de overtollige energie die wordt teruggeleverd aan het grootste energiebedrijf Essent 0,055/kWh.

Binnenlandbouw is het populairst in stedelijke centra waar de vastgoedprijzen over het algemeen hoog zijn. De arbeidskosten bij binnenkwekerijen zijn over het algemeen veel hoger dan bij grondgebonden of glastuinbouwbedrijven. Dit komt deels door hoger geschoold werk en ook door meer transparantie en baanalternatieven in stedelijke centra. Operationeel gezien zijn de uitdagingen voor indoor farms dat elke farm zijn eigen groeimodel en operationele richtlijnen heeft. Binnen de sector wordt nog weinig data gedeeld over high-yield, low-cost groeimodellen. En om de efficiëntie te verbeteren, kan een beter begrip van gewaswetenschap en verschillende gewassen nuttig zijn voor de toekomst. Basisgewassen zoals tarwe, aardappel en rijst worden nog niet op grote schaal geproduceerd in de indoor farming, hoewel er wel enkele eerste onderzoeksprojecten worden uitgevoerd.

Een voedselproductiesysteem met grondgebonden landbouw en kassen en binnenlandbouw

Hoewel elke kweektechniek zijn eigen voor- en nadelen heeft, denken we dat indoor farming naast traditionele landbouw en kassen kan bestaan. Er is meer voedsel nodig en andere productietechnieken kunnen bijdragen aan een veerkrachtigere voedselproductiesector. Elk van zijn technieken heeft zijn eigen verbeteringen en uitdagingen voor een meer betaalbare, gelijke en milieuvriendelijke toekomst. Een van de lessen die we kunnen leren van technologische innovatie is dat oude en nieuwe technologieën vaak naast elkaar kunnen bestaan, maar zodra prestatiebarrières zijn overschreden, kan de nieuwe technologie op een hoger niveau eindigen.

Referenties

Searchinger, T., Waite, R., Hanson, C., Ranganathan, J., Dumas, P., Matthews, E., & Klirs, C. (2019). Een duurzame voedseltoekomst creëren: een menu met oplossingen om tegen 2050 bijna 10 miljard mensen te voeden. World Resources Institute.

Gerland, Patrick & Hertog, Sara & Wheldon, Mark & ​​Kantorova, Vladimira & Gu, Danan & Gonnella, Giulia & Williams, Ivan & Zeifman, Lubov & Bay, Guiomar & Castanheira, Helena & Kamiya, Yumiko & Bassarsky, Lina & Gaigbe- Togbe, Victor & Spoorenberg, Thomas. (2022). Wereldbevolkingsvooruitzichten 2022: samenvatting van de resultaten.

FAO, IFAD, UNICEF, WFP en WHO. 2022. De staat van voedselzekerheid en voeding in de wereld 2022. Herbestemming van voedsel- en landbouwbeleid om gezonde voeding betaalbaarder te maken. Rome, FAO. https://doi.org/10.4060/cc0639en