Wyżywienie przyszłości: przegląd przemysłu rolno-spożywczego

Oczekuje się, że do 2050 roku światowa populacja wzrośnie do 9,7 miliarda, co w ciągu najbliższych kilku lat stworzy szereg wyzwań. Wzrośnie popyt na wysokowartościową żywność białkową pochodzenia zwierzęcego, trend napędzany przez urbanizację i rosnące dochody na całym świecie.

Tendencje te nieuchronnie zagrożą dostępności zasobów naturalnych; w rzeczywistości prognozy na rok 2050 wskazują na pogłębiający się niedobór gruntów rolnych.

W tym scenariuszu duży wpływ ma również zmiana klimatu. Klęski żywiołowe, takie jak przedłużające się okresy suszy i powodzie, kosztują sektor rolniczy niewiarygodną ilość uszkodzonych lub utraconych upraw i hodowli.

Najważniejszym działaniem do wdrożenia jest zatem zwiększenie wydajności rolnictwa i zapewnienie odpornego na zmiany klimatu systemu rolniczego. W ostatnich latach coraz więcej przedsiębiorców i ekspertów technologicznych dołączyło do ruchu agritech, ponieważ tradycyjne podejście przemysłu spożywczego przechodzi fundamentalną transformację. Inwestorzy wykazują również większe zainteresowanie branżą rolno-spożywczą i jej startupami. Według AgFunder kwota pieniędzy napływających do technologii rolno-spożywczej wzrosła ponad sześciokrotnie od 2012 roku : z 3 miliardów do prawie 18 miliardów dolarów.

Przedsiębiorcy z branży rolno-spożywczej opracowują szeroką gamę rozwiązań. Analizujemy niektóre istotne trendy technologiczne, które będą miały ogromny wpływ w nadchodzących latach, koncentrując się na rolnictwie wertykalnym, rolnictwie precyzyjnym, alternatywnych białkach i biotechnologii rolniczej. W drugiej części tej serii szczegółowo przyjrzymy się każdej technologii i przyjrzymy się trendom finansowania i startupów według technologii.

Zmieniające się scenariusze przemysłu rolno-spożywczego

Przemysł spożywczy stoi przed różnymi wyzwaniami, którymi należy się zająć. Najistotniejsze i najistotniejsze z nich to: (1) społeczno-demograficzne; (2) niedobór zasobów naturalnych; oraz (3) zmiany klimatyczne.

Zmiany społeczno-demograficzne

Oczekuje się, że do 2050 roku światowa populacja wzrośnie do 9,7 miliarda. Wzrost ten spowoduje wzrost zapotrzebowania na zasoby i surowce, w tym żywność . W szczególności szacuje się, że popyt na żywność wzrośnie o 56% w 2050 r. w porównaniu z 2013 r.

Ponadto w 2050 roku przewiduje się, że około 68% populacji będzie mieszkać w miastach. Urbanizacja wpływa również na wzorce konsumpcji żywności — wyższe dochody miejskie znajdują odzwierciedlenie w zwiększonym popycie na przetworzoną żywność i mięso, jedną z najbardziej wpływowych branż na świecie.

Niedobór zasobów naturalnych

Ponadto rosnąca populacja na świecie stanowi zagrożenie dla dostępności zasobów naturalnych; w rzeczywistości prognozy na rok 2050 wskazują na rosnące niedobory zasobów naturalnych. Pod tym względem rolnictwo odgrywa kluczową rolę, ponieważ w celu zaspokojenia zagregowanego popytu na żywność, coraz więcej zasobów będzie eksploatowanych, powodując degradację gruntów, wylesianie i niedobór wody.

Ekspansja gruntów rolnych nadal jest głównym motorem wylesiania, przy czym dziennie oczyszcza się aż 56 000 akrów ziemi. W związku z tym konkurencja o zasoby naturalne stanie się bardziej zaostrzona, jeśli nie zostaną wdrożone bardziej wydajne systemy rolnicze. W tym zakresie należy również zrestrukturyzować hodowlę inwentarza żywego, aby zmniejszyć wpływ na środowisko i zużycie zasobów.

Zmiana klimatu

Niedobór zasobów wynika nie tylko z rosnącej populacji; zmiana klimatu ma również duży wpływ. Według FAO w latach 2005-2015 klęski żywiołowe, takie jak przedłużające się susze i powodzie, kosztowały sektor rolny 96 miliardów dolarów w postaci uszkodzonych lub utraconych upraw i produkcji zwierzęcej. Ponadto zmiany klimatyczne będą miały wpływ na każdy aspekt produkcji żywności i doprowadzą do spadku plonów o 10/25% do 2050 r. Z powodu zmian klimatycznych oceany stoją w obliczu wzrostu temperatury, który ostatecznie zmniejszy połowy ryb morskich o 40 %. Bez wysiłków na rzecz przystosowania się do zagrożeń związanych ze zmianami klimatu, brak bezpieczeństwa żywnościowego prawdopodobnie znacznie wzrośnie, szczególnie w krajach najsłabiej rozwiniętych.

Natychmiastowe wyzwania dla przemysłu rolno-spożywczego

Ze względu na rosnące zapotrzebowanie, z jakim rolnictwo będzie musiało zmierzyć się w najbliższej przyszłości, najważniejszym wyzwaniem, któremu należy sprostać, jest poprawa wydajności rolnictwa w zrównoważony sposób .

Co więcej, ludzie coraz częściej przenoszą się ze wsi do miast lub wokół miast. Będzie to sugerować wzrost ich dochodów, a co za tym idzie zmianę nawyków żywieniowych. Popyt na produkty mięsne będzie wzrastał, co jeszcze bardziej zagrozi zdolności rolnictwa do zaspokojenia rosnących wymagań żywnościowych. Hodowla zwierząt gospodarskich wymaga ogromnej ilości zasobów naturalnych: od ziemi i zużywanej wody po żywność do karmienia zwierząt. W konsekwencji nastąpi przesunięcie w kierunku spożywania alternatywnych białek , co zostało wcześniej opisane przez Toptal w Beyond Meat.

Aby poprawić produktywność rolnictwa, konieczne jest zwiększenie efektywności wykorzystania zasobów naturalnych , zwiększenie produkcji przy tej samej ilości nakładów oraz ograniczenie marnotrawienia i strat żywności . W związku z tym rocznie marnuje się około 1,3 miliarda ton żywności . Poniższy rysunek pokazuje, że w krajach rozwiniętych żywność jest marnowana głównie na poziomie konsumpcji, podczas gdy w krajach najsłabiej rozwiniętych i rozwijających się żywność jest marnowana w fazie żniw i po zbiorach. Ta kwestia jest kluczowa — kiedy marnuje się żywność, marnuje się również woda, gleba i zasoby naturalne wykorzystywane do jej produkcji. Na przykład pod względem zużycia energii elektrycznej żywność stanowi 30% całkowitego zużycia energii, a 1/3 tej frakcji jest marnowana rocznie.

Ponadto nieuniknione będzie przeciwdziałanie zmianom klimatu i nasileniu zagrożeń naturalnych poprzez wdrożenie działań adaptacyjnych. W rzeczywistości zmiany klimatyczne wpływają na każdy aspekt produkcji żywności i oczekuje się, że plony spadną. Bez wysiłków na rzecz przystosowania się do zmian klimatycznych poprzez innowacje w rolnictwie, brak bezpieczeństwa żywnościowego prawdopodobnie znacznie wzrośnie.

Inwestycje i technologie dla rynku rolno-spożywczego

Chociaż inwestycje rolne wzrosły, osiągnięty poziom jest nadal niewystarczający, aby zlikwidować ubóstwo i głód do 2030 r., zgodnie z SDGs (Sustainable Development Goals). Jeśli rozważymy realizację tych celów jako zastępstwo w zapobieganiu temu scenariuszowi, będzie to wymagało dodatkowych inwestycji w wysokości 5-7 bilionów dolarów.

Aby sprawnie i skutecznie radzić sobie z tymi wszystkimi wyzwaniami, konieczne jest podjęcie innych pilnych problemów. Wyeliminowanie skrajnego ubóstwa, zmniejszenie nierówności, położenie kresu wszelkim formom niedożywienia oraz uczynienie systemów żywnościowych bardziej wydajnymi, inkluzywnymi i odpornymi to tylko cztery z celów zrównoważonego rozwoju, które będą kluczowymi wyzwaniami w budowaniu lepszego świata. Zwiększenie rentowności i produktywności rolnictwa będzie siłą napędową zmniejszania nierówności i niedożywienia.

Nowe technologie w sektorze rolno-spożywczym

Potrzeba rozwoju technologicznego w branży rolno-spożywczej w celu osiągnięcia bardziej zrównoważonego i produktywnego rolnictwa stała się pilniejsza. W ostatnich latach coraz więcej przedsiębiorców i ekspertów technologicznych dołączyło do agritech, ponieważ tradycyjne podejście przemysłu spożywczego musi przejść fundamentalną transformację. Na przykład Root AI to amerykańska firma badawcza, która opracowuje sztuczną inteligencję i robotykę, aby wzmocnić sektor rolnictwa w pomieszczeniach.

Innym ciekawym przykładem jest izraelski startup Taranis, który opracował silnik naukowy, który analizuje dane terenowe związane z cyklem produkcji upraw i pogodą oraz wskazuje idealny czas i miejsca na rozmieszczenie agrochemikaliów.

W ciągu ostatnich 40 lat plony zbóż wzrosły o ponad 300% dzięki nowoczesnym praktykom rolniczym. W każdym razie przyrost wydajności obecnie spada, a rolnictwo musi stawić czoła wyzwaniom nadchodzących lat. Nowe technologie należy wdrażać nie tylko ze względu na innowacyjność, ale także w celu poprawy i zaspokojenia rzeczywistych potrzeb konsumentów i przeprojektowania łańcuchów dostaw.

Rolnictwo nie będzie już musiało polegać na stosowaniu wody, nawozów i pestycydów. Rolnicy będą wykorzystywać minimalne ilości, a nawet usuwać je z łańcucha dostaw, eksploatując np. wodę morską. Będzie to miało ogólnie pozytywny wpływ na środowisko, zarówno pod względem emisji gazów cieplarnianych, jak i eksploatacji zasobów.

Startupy technologii rolniczych rozwinęły się, aby sprostać tym potrzebom i wyzwaniom, a inwestorzy wykazują większe zainteresowanie tymi z branży rolno-spożywczej. Jak widać poniżej, ilość pieniędzy wlewanych do technologii rolno-spożywczej wzrosła ponad sześciokrotnie od 2012 roku:

W szczególności, zgodnie z raportem AgFunder, europejskie startupy rolno-spożywcze przyciągnęły w 2018 r. inwestycje w wysokości około 1,6 miliarda dolarów , z czego 900 milionów dolarów na startupy działające od rolnictwa po przetwórstwo spożywcze – ogromny wzrost o 200% w porównaniu z poprzednim rokiem.

W USA startupy z branży rolno-spożywczej pozyskały w 2018 r. 8 miliardów dolarów kapitału wysokiego ryzyka , co stanowi prawie połowę wszystkich inwestycji na całym świecie. Większość transakcji została ulokowana w Kalifornii, która stanowiła 5 miliardów dolarów, co stanowi 63% wszystkich inwestycji w USA, a następnie w Massachusetts z 799 milionami dolarów i Nowym Jorku z 539 milionami dolarów.

Trendy technologiczne w branży rolno-spożywczej można podzielić na Upstream , związany z rolnictwem i przetwórstwem żywności oraz Downstream , związany z dostawą i konsumpcją żywności. Trendy technologiczne Upstream stoją przed głównymi wyzwaniami rolniczymi w nadchodzących latach i obejmują nowe systemy rolnicze, rolnictwo precyzyjne, alternatywne białka, biotechnologię rolniczą i inne:

Technologie wydobywcze otrzymały w 2018 r. inwestycje w wysokości 6,9 mld USD, co oznacza wzrost o 44% rok do roku. Najistotniejsze z nich to biotechnologia rolnicza, która przyciągnęła inwestycje o wartości 1,5 mld USD w 2018 r., a następnie rolnictwo precyzyjne z 1,4 mld USD i średnie z 1,3 mld USD.

Technologie wydobywcze wzmacniają rolnictwo w sposób, który może zwiększyć produktywność i wydajność, opracowując również środki przystosowania się do zmiany klimatu. Podążając tą ścieżką, uzyskano by skuteczną odpowiedź na rosnącą tendencję demograficzną i rosnące zapotrzebowanie na żywność, rozwiązując problem niedoboru zasobów. W tym kontekście za bardziej istotne można uznać w szczególności cztery obszary technologiczne: biotechnologia rolna, rolnictwo pionowe, rolnictwo precyzyjne i białka alternatywne .

Biotechnologia rolnicza opiera się na nowych podejściach do edycji genomu (takich jak CRISPR), które umożliwiają większą selektywność i zmniejszają element przypadku. Techniki te pozwalają nie tylko na tworzenie ras o wysokiej odporności na niekorzystne warunki, ale także na ich rozmnażanie z witaminami i składnikami odżywczymi.

Jednym z liderów biotechnologii rolniczych jest Indigo Ag, amerykański start-up założony w 2016 roku, który wspiera hodowców w przejściu na praktyki rolnictwa regeneracyjnego poprzez całoroczne partnerstwo, zabiegi mikrobiomu i wsparcie w optymalizacji systemów regeneracyjnych. Pozyskał łącznie 809 milionów dolarów w funduszach.

Rolnictwo pionowe to proces uprawy żywności w warstwach ułożonych pionowo, działający w środowiskach, w których nie ma gruntów ornych. Jest to zatem prosta odpowiedź na zapewnienie wysokiej jakości żywności bez zajmowania innych ziem. W połączeniu z rolnictwem miejskim, stosuje metody uprawy glebowej, hydroponicznej lub aeroponicznej, dając szansę na uprawę na przykład warzyw w centrum miasta przy użyciu 95% mniej wody, nawozów i gleby .

Interesującą rzeczywistością, w której wykorzystuje się rolnictwo pionowe, jest Bowery Farming Inc, amerykański start-up założony w 2014 roku, który – w ramach swojej wewnętrznej platformy technologicznej – łączy czujniki, systemy sterowania, widzenie komputerowe, robotykę i uczenie maszynowe w celu optymalizacji wielu procesów gospodarstwo. Firma zebrała 172,5 miliona dolarów.

Rolnictwo precyzyjne obejmuje wszystko, co sprawia, że ​​praktyka rolnicza jest bardziej dokładna i kontrolowana, jeśli chodzi o uprawę roślin i hodowlę zwierząt gospodarskich. Kluczowym czynnikiem napędzającym tę praktykę jest wykorzystanie technologii informacyjnej i szerokiego zakresu elementów, takich jak naprowadzanie GPS, system sterowania, czujniki, robotyka, drony, pojazdy autonomiczne, zautomatyzowany sprzęt i oprogramowanie.

Obiecującą rzeczywistość w rolnictwie precyzyjnym reprezentuje CropX, izraelski start-up założony w 2015 roku, który opracował ładowalne bezprzewodowe czujniki do monitorowania wilgotności gleby. Zebrała 22,9 miliona dolarów na optymalizację i automatyzację zarządzania gospodarstwem.

Alternatywne, zrównoważone startupy białkowe odkrywają przemysł na nowo dzięki nowej technologii żywności, która pozwala na produkcję produktów bezmięsnych i opartych na komórkach, które bardzo przypominają tradycyjne mięso w smaku i konsystencji, bez zwiększania ceny końcowej. Zastosowanie tych technologii pozwala na znaczną redukcję wykorzystywanych nakładów, zwiększając wydajność w łańcuchu żywnościowym.

Impossible Foods to jeden z najbardziej dojrzałych roślinnych startupów mięsnych. Założona w 2011 roku, ta amerykańska firma projektuje wegańskie burgery, które przypominają tradycyjne mięso w konsystencji i smaku. Łącznie zebrał 687,5 miliona dolarów.

Wszystkie te technologie zapewniają inteligentniejsze wykorzystanie zasobów, a także ich zmniejszoną ilość, zwiększając w ten sposób produktywność i trwałość procesów rolniczych.

Z drugiej strony Downstream obejmuje technologię handlu detalicznego i restauracji w sklepach, targowiska restauracyjne, eGrocery oraz technologię domu i gotowania. Transakcje wzrosły do ​​10 miliardów dolarów w 2018 r., co stanowi wzrost o 41,8% w porównaniu z 2017 r.

Rozwiązania te polegają bardziej na zmianie sposobu, w jaki wybieramy i spożywamy żywność, a mniej na stawianiu czoła głównym wyzwaniom w branży rolno-spożywczej — nawet jeśli niektóre rozwiązania mogą pomóc w zmniejszeniu strat żywności.

Wniosek

Bezpieczeństwo żywnościowe, zmiany klimatyczne i zrównoważony rozwój w coraz większym stopniu kształtują indywidualne wybory konsumpcyjne i stają się ważnymi tematami na poziomie politycznym i społecznym. W rezultacie branża rolno-spożywcza jest coraz częściej obserwowana przez przedsiębiorców i inwestorów. Pojawia się zbiór nowych, obiecujących technologii, które mogą przekształcić rolnictwo.

W kolejnym wpisie z tej serii szczegółowo przedstawimy prezentowane technologie i zastanowimy się, jak mogą one odpowiedzieć na pojawiające się globalne wyzwania. Skoncentruje się również na głównych aktorach, którzy je rozwijają oraz na tym, co przyciąga uwagę inwestorów.

Przeczytaj część II tej serii: Wyżywienie przyszłości: przegląd technologii rolno-spożywczej.