Memberi Makan Masa Depan: Gambaran Umum Industri Pangan Pertanian

Populasi dunia diperkirakan akan tumbuh menjadi 9,7 miliar pada tahun 2050, menciptakan sejumlah tantangan selama beberapa tahun ke depan. Akan ada peningkatan permintaan akan makanan protein hewani yang bernilai tinggi, sebuah tren yang didorong oleh urbanisasi dan peningkatan pendapatan di seluruh dunia.

Kecenderungan-kecenderungan ini mau tidak mau akan mengancam ketersediaan sumber daya alam; sebenarnya, proyeksi untuk tahun 2050 menunjukkan munculnya kelangkaan lahan pertanian yang semakin meningkat.

Dalam skenario ini, perubahan iklim juga berdampak besar. Bencana alam seperti kemarau berkepanjangan dan banjir merugikan sektor pertanian dalam jumlah yang luar biasa dalam kerusakan atau kehilangan hasil panen dan produksi ternak.

Oleh karena itu, tindakan yang paling penting untuk diterapkan adalah meningkatkan produktivitas pertanian dan memastikan sistem pertanian yang tahan terhadap iklim. Lebih banyak pengusaha dan pakar teknologi telah bergabung dengan gerakan agritech dalam beberapa tahun terakhir, karena pendekatan tradisional industri makanan sedang mengalami transformasi mendasar. Investor juga menunjukkan minat yang lebih besar pada industri Agrifood dan perusahaan rintisannya. Jumlah uang yang mengalir ke teknologi Agrifood telah meningkat lebih dari enam kali lipat sejak 2012 : dari $3 miliar menjadi hampir $18 miliar, menurut AgFunder.

Berbagai solusi sedang dikembangkan oleh para pengusaha Agrifood. Kami menganalisis beberapa tren teknologi relevan yang akan berdampak besar di tahun-tahun mendatang, dengan fokus pada pertanian vertikal, pertanian presisi, protein alternatif, dan bioteknologi pertanian. Di bagian kedua dari seri ini, kami akan mengeksplorasi setiap teknologi secara rinci dan memeriksa tren pendanaan dan startup berdasarkan teknologi.

Skenario Perubahan Industri Pangan Pertanian

Industri makanan menghadapi berbagai tantangan yang perlu ditangani. Yang paling relevan dan berdampak adalah: (1) sosio-demografis; (2) kelangkaan sumber daya alam; dan (3) perubahan iklim.

Perubahan sosio-demografis

Populasi dunia diperkirakan akan tumbuh menjadi 9,7 miliar pada tahun 2050. Pertumbuhan ini akan mengakibatkan peningkatan permintaan akan sumber daya dan bahan mentah, termasuk makanan . Secara khusus, permintaan pangan diperkirakan meningkat 56% pada tahun 2050 dibandingkan tahun 2013.

Selain itu, pada tahun 2050, sekitar 68% penduduk diperkirakan akan tinggal di kota. Urbanisasi juga memengaruhi pola konsumsi makanan—pendapatan perkotaan yang lebih tinggi tercermin dalam peningkatan permintaan akan makanan olahan dan daging, salah satu industri paling berpengaruh di seluruh dunia.

Kelangkaan Sumber Daya Alam

Selain itu, peningkatan populasi global mengancam ketersediaan sumber daya alam; sebenarnya, proyeksi untuk tahun 2050 menunjukkan munculnya kelangkaan sumber daya alam yang semakin meningkat. Dalam hal ini, pertanian memainkan peran penting karena, untuk memenuhi permintaan agregat akan pangan, semakin banyak sumber daya yang akan dieksploitasi, menyebabkan degradasi lahan, penggundulan hutan, dan kelangkaan air.

Perluasan lahan pertanian terus menjadi pendorong utama deforestasi, dengan sebanyak 56.000 hektar lahan dibuka per hari. Oleh karena itu, persaingan sumber daya alam akan menjadi lebih akut kecuali diterapkan sistem pertanian yang lebih efisien. Sejauh ini, peternakan juga harus direstrukturisasi untuk mengurangi dampak terhadap lingkungan dan konsumsi sumber daya.

Perubahan iklim

Kelangkaan sumber daya tidak hanya disebabkan oleh pertumbuhan populasi; perubahan iklim juga berdampak besar. Menurut FAO, antara tahun 2005 dan 2015, bencana alam seperti musim kemarau berkepanjangan dan banjir merugikan sektor pertanian sebesar $96 miliar karena rusaknya atau hilangnya hasil panen dan produksi ternak. Selanjutnya, perubahan iklim akan mempengaruhi setiap aspek produksi pangan dan menyebabkan penurunan hasil panen sebesar 10/25% pada tahun 2050. Akibat perubahan iklim, lautan menghadapi kenaikan suhu yang pada akhirnya akan mengurangi tangkapan ikan laut sebesar 40 %. Tanpa upaya untuk beradaptasi dengan bahaya terkait perubahan iklim, kerawanan pangan kemungkinan besar akan meningkat secara substansial, terutama di negara-negara kurang berkembang.

Tantangan Langsung untuk Industri Pangan Pertanian

Karena meningkatnya permintaan yang akan dihadapi pertanian dalam waktu dekat, tantangan terpenting yang harus diatasi adalah meningkatkan produktivitas pertanian secara berkelanjutan .

Selanjutnya, orang semakin berpindah dari pedesaan ke kota, atau di sekitar kota. Ini akan menunjukkan peningkatan pendapatan mereka dan, oleh karena itu, perubahan dalam kebiasaan makan. Produk daging akan lebih banyak diminati, yang selanjutnya membahayakan kapasitas pertanian untuk memenuhi kebutuhan pangan yang meningkat. Peternakan ternak membutuhkan sumber daya alam yang luar biasa: dari tanah dan air yang dikonsumsi hingga makanan untuk pakan ternak. Akibatnya, pergeseran ke arah konsumsi protein alternatif akan terjadi, seperti yang sebelumnya dibahas oleh Toptal di Beyond Meat.

Untuk meningkatkan produktivitas pertanian, perlu dilakukan peningkatan efisiensi penggunaan sumber daya alam , perluasan output dengan jumlah input yang sama, dan pengurangan food waste dan food loss . Dalam hal ini, sekitar 1,3 miliar ton makanan terbuang setiap tahun . Gambar di bawah ini menunjukkan bahwa, di negara maju, makanan sebagian besar terbuang pada tingkat konsumsi, sementara di negara berkembang dan kurang berkembang, makanan terbuang selama fase panen dan pasca panen. Masalah ini sangat penting—ketika makanan terbuang, air, tanah, dan sumber daya alam yang digunakan untuk memproduksinya juga ikut terbuang. Dalam hal konsumsi listrik, misalnya, makanan menyumbang 30% dari total penggunaan energi, dan 1/3 dari fraksi itu terbuang per tahun.

Selain itu, penanganan perubahan iklim dan intensifikasi bahaya alam melalui penerapan langkah-langkah adaptasi tidak dapat dihindari. Sebenarnya, perubahan iklim mempengaruhi setiap aspek produksi pangan, dan hasil panen diperkirakan akan menurun. Tanpa upaya untuk beradaptasi dengan perubahan iklim melalui inovasi pertanian, kerawanan pangan kemungkinan akan meningkat secara substansial.

Investasi dan Teknologi untuk Pasar Agrifood

Meskipun investasi pertanian telah meningkat, tingkat yang dicapai masih belum cukup untuk menghapuskan kemiskinan dan kelaparan pada tahun 2030, menurut SDGs (Sustainable Development Goals). Jika kita mempertimbangkan realisasi tujuan tersebut sebagai proxy untuk mencegah skenario ini, itu akan membutuhkan investasi tambahan sebesar $5-7 triliun.

Untuk mengatasi semua tantangan ini secara efisien dan efektif, perlu untuk mengatasi masalah mendesak lainnya. Memberantas kemiskinan ekstrim, mengurangi ketimpangan, mengakhiri segala bentuk kekurangan gizi, dan membuat sistem pangan lebih efisien, inklusif, dan tangguh hanyalah empat dari SDGs yang akan menjadi tantangan utama dalam rangka membangun dunia yang lebih baik. Peningkatan profitabilitas dan produktivitas pertanian akan menjadi pendorong untuk mengurangi ketidaksetaraan dan mengurangi kekurangan gizi.

Teknologi yang Muncul di Sektor Agrifood

Kebutuhan pengembangan teknologi di Agrifood untuk mencapai pertanian yang lebih berkelanjutan dan produktif menjadi lebih mendesak. Semakin banyak pengusaha dan pakar teknologi telah bergabung dengan agritech dalam beberapa tahun terakhir, karena pendekatan tradisional industri makanan perlu mengalami transformasi mendasar. Root AI, misalnya, adalah perusahaan riset yang berbasis di AS yang mengembangkan kecerdasan buatan dan robotika untuk memperkuat sektor pertanian dalam ruangan.

Contoh menarik lainnya adalah startup Taranis yang berbasis di Israel, yang telah mengembangkan mesin ilmiah yang menganalisis data lapangan yang terkait dengan siklus produksi tanaman dan cuaca serta menunjukkan waktu dan lokasi yang tepat untuk menyebarkan bahan kimia pertanian.

Dalam 40 tahun terakhir, hasil sereal naik lebih dari 300% karena praktik pertanian modern. Bagaimanapun, peningkatan efisiensi sekarang menurun, dan pertanian harus menghadapi tantangan di tahun-tahun mendatang. Teknologi baru harus diterapkan tidak hanya demi inovasi tetapi untuk meningkatkan dan menjawab kebutuhan nyata konsumen dan merekayasa ulang rantai pasokan.

Pertanian tidak lagi harus bergantung pada penggunaan air, pupuk, dan pestisida. Petani akan menggunakan jumlah minimum, atau bahkan menghapusnya dari rantai pasokan, misalnya dengan memanfaatkan air laut. Hal ini akan berdampak positif secara keseluruhan terhadap lingkungan, baik dalam hal emisi GRK maupun eksploitasi sumber daya.

Perusahaan rintisan teknologi pertanian telah berkembang untuk memenuhi kebutuhan dan tantangan ini, dan investor menunjukkan minat yang lebih besar pada perusahaan Agrifood. Jumlah uang yang mengalir ke teknologi Agrifood telah meningkat lebih dari enam kali lipat sejak 2012, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Secara khusus, menurut laporan AgFunder, perusahaan rintisan Agrifood Eropa menarik investasi sekitar $1,6 miliar pada tahun 2018 , di mana $900 juta untuk perusahaan rintisan yang beroperasi dari pertanian hingga pengolahan makanan—peningkatan besar sebesar 200% dibandingkan tahun sebelumnya.

Di AS, perusahaan rintisan Agrifood mengambil $8 miliar modal ventura pada tahun 2018 , hampir setengah dari total investasi di seluruh dunia. Sebagian besar transaksi berlokasi di California, yang mencapai $5 miliar, mewakili 63% dari total investasi AS, diikuti oleh Massachusetts sebesar $799 juta dan New York sebesar $539 juta.

Tren teknologi pangan pertanian dapat dibagi menjadi Hulu , terkait dengan pertanian dan pengolahan makanan, dan Hilir , terkait dengan pengiriman dan konsumsi makanan. Tren teknologi hulu adalah yang menghadapi tantangan pertanian utama di tahun-tahun mendatang, dan termasuk sistem pertanian baru, pertanian presisi, protein alternatif, bioteknologi pertanian, dan lainnya:

Teknologi hulu menerima investasi $6,9 miliar pada tahun 2018, tumbuh 44% dari tahun ke tahun, yang paling relevan di antaranya adalah bioteknologi pertanian, yang menarik investasi $1,5 miliar pada tahun 2018, diikuti oleh pertanian presisi dengan $1,4 miliar dan midstream dengan $1,3 miliar.

Teknologi hulu meningkatkan pertanian dengan cara yang dapat meningkatkan produktivitas dan efisiensi, mengembangkan juga langkah-langkah adaptasi perubahan iklim. Mengikuti jalan ini, jawaban yang berdampak terhadap tren peningkatan populasi dan peningkatan permintaan pangan akan diberikan, mengatasi masalah kelangkaan sumber daya. Dalam hal ini, empat bidang teknologi, khususnya, dapat dianggap lebih relevan: bioteknologi pertanian, pertanian vertikal, pertanian presisi, dan protein alternatif .

Bioteknologi pertanian didasarkan pada pendekatan baru untuk pengeditan genom (seperti CRISPR), yang memungkinkan selektivitas yang lebih besar dan mengurangi unsur kebetulan. Teknik-teknik ini tidak hanya dapat menciptakan breed dengan daya tahan tinggi terhadap kondisi buruk, tetapi juga dapat digunakan untuk memperbanyaknya dengan vitamin dan nutrisi.

Salah satu pemimpin bioteknologi pertanian adalah Indigo Ag, perusahaan rintisan berbasis di AS yang didirikan pada tahun 2016, yang mendukung petani dalam transisi ke praktik pertanian regeneratif melalui kemitraan sepanjang tahun, perawatan mikrobioma, dan dukungan untuk mengoptimalkan sistem regeneratif. Ini telah mengumpulkan total $ 809 juta dana.

Pertanian vertikal adalah proses menanam makanan dalam lapisan yang ditumpuk secara vertikal, bekerja di lingkungan di mana tanah yang subur tidak tersedia. Dengan demikian, merupakan jawaban mudah untuk menyediakan makanan berkualitas tinggi tanpa menempati lahan lain. Dikombinasikan dengan pertanian perkotaan, ia mengadopsi metode penanaman tanah, hidroponik, atau aeroponik yang memberikan kesempatan untuk menanam, misalnya, sayuran di pusat kota menggunakan 95% lebih sedikit air, pupuk, dan tanah .

Salah satu kenyataan menarik yang menggunakan pertanian vertikal adalah Bowery Farming Inc, sebuah perusahaan rintisan berbasis di AS yang didirikan pada tahun 2014, yang - dalam platform teknologi internalnya - menggabungkan sensor, sistem kontrol, visi komputer, robotika, dan pembelajaran mesin untuk mengoptimalkan banyak proses di sekitarnya. ladang. Perusahaan telah mengumpulkan $172,5 juta.

Pertanian presisi mencakup segala sesuatu yang membuat praktik pertanian lebih akurat dan terkontrol dalam hal menanam tanaman dan memelihara ternak. Penggerak utama praktik ini adalah penggunaan teknologi informasi dan berbagai item seperti panduan GPS, sistem kontrol, sensor, robotika, drone, kendaraan otonom, perangkat keras otomatis, dan perangkat lunak.

Salah satu kenyataan yang menjanjikan dalam pertanian presisi diwakili oleh CropX, sebuah perusahaan rintisan berbasis di Israel yang didirikan pada tahun 2015, yang telah mengembangkan solusi sensor nirkabel yang dapat diisi ulang untuk pemantauan kelembaban tanah. Ini telah mengumpulkan $ 22,9 juta untuk mengoptimalkan dan mengotomatisasi manajemen pertanian.

Perusahaan rintisan protein berkelanjutan alternatif menciptakan kembali industri dengan teknologi pangan baru, memungkinkan produksi produk tanpa daging dan produk berbasis sel yang sangat mirip dengan daging tradisional dalam hal rasa dan tekstur, tanpa menaikkan harga akhir. Mempekerjakan teknologi ini memungkinkan pengurangan yang cukup besar dalam hal input yang digunakan, meningkatkan efisiensi dalam rantai makanan.

Impossible Foods adalah salah satu startup daging nabati yang paling matang. Didirikan pada tahun 2011, perusahaan yang berbasis di AS ini merancang burger vegan yang menyerupai daging tradisional dalam tekstur dan rasa. Ini telah mengumpulkan total $687,5 juta.

Semua teknologi ini memastikan penggunaan sumber daya yang lebih cerdas, serta pengurangan jumlah sumber daya, sehingga meningkatkan produktivitas dan keberlanjutan proses pertanian.

Di sisi lain, Hilir mencakup teknologi ritel & restoran di dalam toko, pasar restoran, eGrocery, dan teknologi rumah & memasak. Transaksi meningkat hingga $10 miliar pada tahun 2018, tumbuh 41,8% dibandingkan tahun 2017.

Solusi ini lebih tentang membentuk kembali cara kita memilih dan mengonsumsi makanan dan lebih sedikit tentang menghadapi tantangan utama Agrifood—bahkan jika beberapa solusi mungkin membantu mengurangi kehilangan makanan.

Kesimpulan

Ketahanan pangan, perubahan iklim, dan keberlanjutan semakin membentuk pilihan konsumsi individu dan menjadi tema penting di tingkat kebijakan dan sosial. Alhasil, industri Agrifood semakin dilirik oleh para pengusaha dan investor. Sebuah tanaman baru, teknologi menjanjikan yang memiliki potensi untuk membentuk kembali pertanian sedang muncul.

Posting berikutnya dalam seri ini akan merinci lebih lanjut teknologi yang disajikan dan mempertimbangkan bagaimana mereka dapat menanggapi tantangan global yang muncul. Ini juga akan fokus pada aktor utama yang mengembangkannya dan apa yang menarik perhatian investor.

Baca Bagian II dari seri ini: Memberi Makan Masa Depan: Tinjauan Teknologi Pangan Pertanian.