Nutrire il futuro: una panoramica dell'industria agroalimentare

La popolazione mondiale dovrebbe crescere fino a 9,7 miliardi entro il 2050, creando una serie di sfide nei prossimi anni. Ci sarà una maggiore domanda di alimenti proteici animali di alto valore, una tendenza guidata dall'urbanizzazione e dall'aumento del reddito in tutto il mondo.

Queste tendenze minacceranno inevitabilmente la disponibilità di risorse naturali; infatti, le proiezioni per il 2050 indicano l'emergere di crescenti scarsità di terreni agricoli.

In questo scenario, anche il cambiamento climatico ha un grande impatto. I disastri naturali come periodi di siccità prolungati e inondazioni costano al settore agricolo una quantità incredibile in termini di raccolti danneggiati o persi e produzione di bestiame.

L'azione più importante da attuare è, quindi, aumentare la produttività agricola e garantire un sistema agricolo resiliente al clima. Più imprenditori ed esperti di tecnologia si sono uniti al movimento agritech negli ultimi anni, poiché l'approccio tradizionale dell'industria alimentare sta subendo una trasformazione fondamentale. Anche gli investitori stanno mostrando un maggiore interesse per l'industria agroalimentare e le sue startup. La quantità di denaro investita nella tecnologia agroalimentare è aumentata di oltre sei volte dal 2012 : da $ 3 miliardi a quasi $ 18 miliardi, secondo AgFunder.

Una vasta gamma di soluzioni è in fase di sviluppo da parte degli imprenditori agroalimentari. Analizziamo alcune tendenze tecnologiche rilevanti che avranno un enorme impatto nei prossimi anni, concentrandoci sull'agricoltura verticale, sull'agricoltura di precisione, sulle proteine ​​alternative e sulla biotecnologia agricola. Nella seconda parte di questa serie, esploreremo ogni tecnologia in dettaglio ed esamineremo le tendenze di finanziamento e le startup per tecnologia.

Gli scenari mutevoli dell'industria agroalimentare

L'industria alimentare sta affrontando una serie di sfide che devono essere affrontate. I più rilevanti e di impatto sono: (1) socio-demografici; (2) scarsità di risorse naturali; e (3) cambiamento climatico.

Cambiamenti socio-demografici

La popolazione mondiale dovrebbe crescere fino a 9,7 miliardi entro il 2050. Questa crescita si tradurrà in un aumento della domanda di risorse e materie prime, compreso il cibo . In particolare, si stima che la domanda di cibo aumenterà del 56% nel 2050 rispetto al 2013.

Inoltre, nel 2050 si prevede che circa il 68% della popolazione vivrà nelle città. L'urbanizzazione influisce anche sui modelli di consumo alimentare: un reddito urbano più elevato si riflette in una maggiore domanda di alimenti trasformati e carne, una delle industrie di maggior impatto a livello mondiale.

Scarsità di risorse naturali

Inoltre, l'aumento della popolazione mondiale rappresenta una minaccia per la disponibilità delle risorse naturali; infatti, le proiezioni per il 2050 indicano l'emergere di crescenti scarsità di risorse naturali. A questo proposito, l'agricoltura gioca un ruolo fondamentale perché, per soddisfare la domanda aggregata di cibo, verranno sfruttate sempre più risorse, causando degrado del suolo, deforestazione e scarsità d'acqua.

L'espansione dei terreni agricoli continua a essere il principale motore della deforestazione, con ben 56.000 acri di terra bonificati al giorno. Pertanto, la concorrenza per le risorse naturali diventerà più acuta se non verranno implementati sistemi agricoli più efficienti. In tal senso, anche l'allevamento del bestiame dovrebbe essere ristrutturato al fine di ridurre l'impatto sull'ambiente e il consumo di risorse.

Cambiamento climatico

La scarsità di risorse non è solo dovuta a una popolazione in crescita; Anche il cambiamento climatico ha un grande impatto. Secondo la FAO, tra il 2005 e il 2015, disastri naturali come periodi di siccità prolungati e inondazioni sono costati al settore agricolo 96 miliardi di dollari in raccolti danneggiati o persi e produzione di bestiame. Inoltre, il cambiamento climatico influenzerà ogni aspetto della produzione alimentare e porterà a un calo dei raccolti del 10/25% entro il 2050. A causa del cambiamento climatico, gli oceani stanno affrontando un aumento della temperatura che alla fine ridurrà le catture di pesce marino di 40 %. Senza sforzi per adattarsi ai rischi legati ai cambiamenti climatici, l'insicurezza alimentare probabilmente aumenterà sostanzialmente, in particolare nei paesi meno sviluppati.

Sfide immediate per l'industria agroalimentare

A causa della crescente domanda che l'agricoltura dovrà affrontare nel prossimo futuro, la sfida più importante da affrontare è migliorare la produttività agricola in modo sostenibile .

Inoltre, le persone si spostano sempre più dalle campagne alle città o nelle città. Ciò suggerirà un aumento del loro reddito e, quindi, cambiamenti nelle abitudini alimentari. I prodotti a base di carne saranno più richiesti, mettendo ulteriormente in pericolo la capacità dell'agricoltura di soddisfare il crescente fabbisogno alimentare. L'allevamento richiede un'incredibile quantità di risorse naturali: dalla terra e dall'acqua consumata al cibo per l'alimentazione degli animali. Di conseguenza, si verificherà uno spostamento verso il consumo di proteine ​​alternative , come precedentemente trattato da Toptal in Beyond Meat.

Per migliorare la produttività agricola, è necessario aumentare l'efficienza nell'uso delle risorse naturali , espandere la produzione con la stessa quantità di input e ridurre lo spreco e la perdita di cibo . A questo proposito, ogni anno vengono sprecati circa 1,3 miliardi di tonnellate di cibo . L'immagine seguente mostra che, nei paesi sviluppati, il cibo viene sprecato principalmente a livello di consumo, mentre nei paesi meno sviluppati e in via di sviluppo, il cibo viene sprecato durante le fasi di raccolta e post-raccolta. Questo problema è cruciale: quando il cibo viene sprecato, anche l'acqua, il suolo e le risorse naturali utilizzate per produrlo vengono sprecati. In termini di consumo di elettricità, ad esempio, il cibo rappresenta il 30% del consumo totale di energia e 1/3 di quella frazione viene sprecata ogni anno.

Inoltre, sarà inevitabile affrontare il cambiamento climatico e l'intensificazione dei rischi naturali attraverso l'attuazione di misure di adattamento. In realtà, il cambiamento climatico sta influenzando ogni aspetto della produzione alimentare e si prevede che la resa dei raccolti diminuirà. Senza sforzi per adattarsi ai cambiamenti climatici attraverso l'innovazione agricola, l'insicurezza alimentare probabilmente aumenterà notevolmente.

Investimenti e Tecnologie per il Mercato Agroalimentare

Nonostante gli investimenti agricoli siano aumentati, il livello raggiunto è ancora insufficiente per abolire povertà e fame entro il 2030, secondo gli SDGs (Sustainable Development Goals). Se consideriamo la realizzazione di tali obiettivi come un proxy per prevenire questo scenario, saranno necessari ulteriori investimenti di 5-7 trilioni di dollari.

Per far fronte in modo efficiente ed efficace a tutte queste sfide, è necessario affrontare altri problemi urgenti. Sradicare la povertà estrema, ridurre la disuguaglianza, porre fine a tutte le forme di malnutrizione e rendere i sistemi alimentari più efficienti, inclusivi e resilienti sono solo quattro degli SDG che saranno sfide chiave per costruire un mondo migliore. L'aumento della redditività e della produttività dell'agricoltura sarà un motore per ridurre le disuguaglianze e diminuire la malnutrizione.

Tecnologie emergenti nel settore agroalimentare

La necessità di sviluppo tecnologico nell'agroalimentare per realizzare un'agricoltura più sostenibile e produttiva è diventata più urgente. Negli ultimi anni un numero crescente di imprenditori ed esperti di tecnologia si è unito ad agritech, poiché l'approccio tradizionale dell'industria alimentare deve subire una trasformazione fondamentale. Root AI, ad esempio, è una società di ricerca con sede negli Stati Uniti che sta sviluppando intelligenza artificiale e robotica per rafforzare il settore dell'agricoltura indoor.

Un altro esempio interessante è la startup israeliana Taranis, che ha sviluppato un motore scientifico che analizza i dati sul campo relativi al ciclo di produzione delle colture e alle condizioni meteorologiche e indica il momento e i luoghi perfetti per distribuire prodotti chimici per l'agricoltura.

Negli ultimi 40 anni, la resa dei cereali è aumentata di oltre il 300% grazie alle moderne pratiche agricole. Ad ogni modo, i guadagni di efficienza ora stanno diminuendo e l'agricoltura deve affrontare le sfide dei prossimi anni. Le nuove tecnologie devono essere implementate non solo per il bene dell'innovazione, ma anche per migliorare e soddisfare le reali esigenze dei consumatori e riprogettare le catene di approvvigionamento.

L'agricoltura non dovrà più dipendere dall'applicazione di acqua, fertilizzanti e pesticidi. Gli agricoltori utilizzeranno quantità minime, o addirittura le rimuoveranno dalla filiera, sfruttando ad esempio l'acqua di mare. Ciò avrà un impatto complessivamente positivo sull'ambiente, sia in termini di emissioni di gas a effetto serra che di sfruttamento delle risorse.

Le startup di tecnologia agricola sono cresciute per soddisfare queste esigenze e sfide e gli investitori stanno mostrando un maggiore interesse per quelle agroalimentari. La quantità di denaro versata nella tecnologia agroalimentare è aumentata di oltre sei volte dal 2012, come mostrato di seguito:

In particolare, secondo un rapporto AgFunder, le startup agroalimentari europee hanno attratto investimenti per circa 1,6 miliardi di dollari nel 2018 , di cui 900 milioni di dollari per le startup che operano dall'agricoltura alla trasformazione alimentare, un enorme aumento del 200% rispetto all'anno precedente.

Negli Stati Uniti, nel 2018 le startup Agrifood hanno raccolto 8 miliardi di dollari in capitale di rischio , quasi la metà degli investimenti totali a livello mondiale. La maggior parte degli accordi si trovavano in California, che rappresentava 5 miliardi di dollari, pari al 63% degli investimenti totali negli Stati Uniti, seguita dal Massachusetts con 799 milioni di dollari e da New York con 539 milioni di dollari.

Le tendenze tecnologiche agroalimentari possono essere suddivise in Upstream , relative all'agricoltura e alla trasformazione degli alimenti, e Downstream , relative alla consegna e al consumo di cibo. Le tendenze tecnologiche Upstream sono quelle che devono affrontare le principali sfide agricole dei prossimi anni e includono nuovi sistemi di agricoltura, agricoltura di precisione, proteine ​​alternative, biotecnologia agricola e altro:

Le tecnologie a monte hanno ricevuto investimenti per 6,9 miliardi di dollari nel 2018, con una crescita del 44% anno su anno, la più rilevante tra queste è la biotecnologia agricola, che ha attirato investimenti per 1,5 miliardi di dollari nel 2018, seguita dall'agricoltura di precisione con 1,4 miliardi di dollari e dal midstream con 1,3 miliardi di dollari.

Le tecnologie a monte stanno migliorando l'agricoltura in un modo che può aumentare la produttività e l'efficienza, sviluppando anche misure di adattamento ai cambiamenti climatici. Seguendo questo percorso, verrebbe fornita una risposta di impatto alla tendenza all'aumento della popolazione e all'aumento della domanda di cibo, affrontando il problema della scarsità di risorse. A questo proposito, quattro aree tecnologiche, in particolare, possono essere considerate più rilevanti: biotecnologie agrarie, agricoltura verticale, agricoltura di precisione e proteine ​​alternative .

La biotecnologia agricola si basa su nuovi approcci all'editing del genoma (come CRISPR), che consente una maggiore selettività e riduce l'elemento del caso. Queste tecniche non solo possono creare razze con un'elevata resistenza alle condizioni avverse, ma possono anche essere utilizzate per propagarle con vitamine e sostanze nutritive.

Uno dei leader delle biotecnologie agricole è Indigo Ag, una startup con sede negli Stati Uniti fondata nel 2016, che supporta i coltivatori nella transizione verso pratiche di agricoltura rigenerativa attraverso partnership tutto l'anno, trattamenti del microbioma e il supporto per ottimizzare i sistemi rigenerativi. Ha raccolto un totale di $ 809 milioni di fondi.

L'agricoltura verticale è il processo di coltivazione del cibo in strati impilati verticalmente, lavorando in ambienti in cui non sono disponibili seminativi. Quindi, è una risposta facile per fornire cibo di alta qualità senza occupare altre terre. In combinazione con l'agricoltura urbana, adotta metodi di coltivazione del suolo, idroponici o aeroponici che offrono la possibilità di coltivare, ad esempio, ortaggi nel centro della città utilizzando il 95% in meno di acqua, fertilizzanti e terreno .

Una realtà interessante che impiega l'agricoltura verticale è Bowery Farming Inc, una startup con sede negli Stati Uniti fondata nel 2014, che - all'interno della sua piattaforma tecnologica interna - combina sensori, sistemi di controllo, visione artificiale, robotica e apprendimento automatico per ottimizzare molti dei processi intorno la Fattoria. La società ha raccolto 172,5 milioni di dollari.

L'agricoltura di precisione comprende tutto ciò che rende la pratica dell'agricoltura più accurata e controllata quando si tratta di coltivare e allevare bestiame. Un fattore chiave di questa pratica è l'uso della tecnologia dell'informazione e un'ampia gamma di elementi come guida GPS, sistema di controllo, sensori, robotica, droni, veicoli autonomi, hardware automatizzato e software.

Una realtà promettente nell'agricoltura di precisione è rappresentata da CropX, una startup con sede in Israele fondata nel 2015, che ha sviluppato una soluzione di sensori wireless ricaricabili per il monitoraggio dell'umidità del suolo. Ha raccolto 22,9 milioni di dollari per ottimizzare e automatizzare la gestione delle fattorie.

Le startup proteiche sostenibili alternative stanno reinventando il settore con la nuova tecnologia alimentare, consentendo la produzione di prodotti senza carne e a base di cellule che ricordano da vicino la carne tradizionale per gusto e consistenza, senza aumentare il prezzo finale. L'impiego di queste tecnologie consente una notevole riduzione in termini di input utilizzati, aumentando l'efficienza nella filiera alimentare.

Impossible Foods è una delle startup di carne a base vegetale più mature. Fondata nel 2011, questa azienda con sede negli Stati Uniti progetta hamburger vegani che ricordano la carne tradizionale per consistenza e gusto. Ha raccolto un totale di $ 687,5 milioni.

Tutte queste tecnologie garantiscono un uso più intelligente delle risorse, nonché una quantità ridotta di risorse, aumentando così la produttività e la sostenibilità dei processi agricoli.

D'altra parte, Downstream include tecnologia per la vendita al dettaglio e la ristorazione in negozio, mercati dei ristoranti, eGrocery e tecnologia per la cucina e la casa. Le offerte sono aumentate fino a $ 10 miliardi nel 2018, una crescita del 41,8% rispetto al 2017.

Queste soluzioni riguardano più il rimodellamento del modo in cui selezioniamo e consumiamo il cibo e meno l'affrontare le principali sfide agroalimentari, anche se alcune soluzioni potrebbero aiutare a ridurre la perdita di cibo.

Conclusione

La sicurezza alimentare, il cambiamento climatico e la sostenibilità stanno plasmando sempre di più le scelte di consumo individuali e stanno diventando temi importanti a livello politico e sociale. Di conseguenza, l'industria agroalimentare è sempre più seguita da imprenditori e investitori. Sta emergendo un raccolto di nuove e promettenti tecnologie che hanno il potenziale per rimodellare l'agricoltura.

Il prossimo post di questa serie approfondirà ulteriormente le tecnologie presentate e considererà come possono rispondere alle sfide globali emergenti. Si concentrerà anche sui principali attori che li stanno sviluppando e su ciò che sta attirando l'attenzione degli investitori.

Leggi la Parte II di questa serie: Feeding the Future: An Overview of Agrifood Technology.