Coltivazione di cannabis sostenibile è uno dei problemi più complessi e impegnativi che l'industria di oggi deve affrontare. Mentre il mercato continua a maturare, le aziende devono considerare il significativo impatto ambientale e l'enorme impronta di carbonio delle operazioni ad alta intensità energetica.
Mentre più stati legalizzano l'impianto, le aziende stanno costruendo impianti di produzione al coperto che aggiungeranno milioni di piedi quadrati di copertura ogni anno, allungando e tendendo le reti elettriche da costa a costa. Nel frattempo, i coltivatori in serra stanno impiegando più coltivazioni a luce mista per produrre colture di qualità simile alle loro controparti indoor, e i coltivatori outdoor stanno lottando per sopravvivere poiché i consumatori continuano a preferire i germogli gelidi e potenti rispetto ai fiori biologici per l'intera stagione.
In questo contesto, la nozione di “agricoltura sostenibile” è difficile da inquadrare o calcolare. Tuttavia, i regolatori, gli scienziati e gli agricoltori stanno sviluppando nuove tecnologie e incentivi per aiutare i coltivatori a diventare più efficienti dal punto di vista energetico.
Un'impronta di carbonio in crescita
Alcuni dei più grandi impianti di coltivazione indoor negli Stati Uniti si trovano in regioni dove le temperature raggiungono i 120ºF in estate: Las Vegas, Phoenix e la Coachella Valley in California. Al contrario, stati come il Michigan, il Colorado, il Massachusetts e l'Illinois scendono regolarmente sotto i 0ºF durante i mesi invernali. Indipendentemente da dove si trovano le grow room indoor, hanno una cosa in comune: temperature ottimali (da 65ºF a 75°F) e livelli di umidità precisi sono necessari per mantenere le piante felici e sane durante il loro ciclo di vita.
Solo di recente i ricercatori hanno iniziato a misurare con precisione le emissioni e a calcolare l'impronta di carbonio della coltivazione della cannabis sia in ambienti interni che esterni, ma un nuovo studio degli scienziati della Colorado State University fornisce alcuni dei primi dati approfonditi sul problema. Lo studio, pubblicato su Sostenibilità della natura nel 2021, ha utilizzato una valutazione del ciclo di vita delle operazioni di cannabis indoor negli Stati Uniti, analizzando l'energia e i materiali necessari per coltivare il prodotto e compilando le corrispondenti emissioni di gas serra.
Lo studio ha rivelato che la coltivazione di cannabis indoor negli Stati Uniti produce emissioni di gas serra nel ciclo di vita comprese tra 2,283 chilogrammi e 5,184 chilogrammi di anidride carbonica per chilogrammo di fiori essiccati. A confronto, produzione in serra senza illuminazione supplementare si ottengono 327 chilogrammi di anidride carbonica e la coltivazione all'aperto produce 23 chilogrammi.
Da quando la California ha approvato la Proposition 64 nel 2016, enormi strutture di coltivazione si sono sviluppate nelle regioni meridionali dello stato, portando la Coachella Valley a diventare una delle più grandi aree di coltivazione indoor negli Stati Uniti Charlie Kieley, chief operating officer di Coachella-Valley King's Garden Inc., gestisce una struttura enorme che comprende circa 200,000 piedi quadrati di produzione. L'operazione impiega più di 3,000 luci ad alta intensità.
In un articolo di opinione Kieley ha scritto per Il Sacramento Bee quest'estate, ha sostenuto che i coltivatori indoor devono convertirsi immediatamente alle luci a LED e ha rivelato che la sua azienda intende dare l'esempio. "Nessuno ha tutte le risposte, ma nelle nostre prove di coltivazione dei LED siamo sulla buona strada per definire i metodi e le formule per coltivare prodotti di alta qualità riducendo al contempo il carico elettrico", ha scritto. Kings Garden prevede di passare all'illuminazione esclusivamente a LED entro la fine del 2022.
Al fine di ridurre la tensione sulla rete elettrica, la California Energy Commission ha proposto tutti gli operatori di cannabis indoor si convertono alle luci a LED entro il 2023, ma resta da vedere quanti coltivatori seguiranno la raccomandazione dell'agenzia.
In altri stati legali, i legislatori stanno esaminando l'uso di energia nei siti di coltivazione indoor e stanno sviluppando regolamenti per limitare l'impatto sulle reti elettriche e sul pianeta. Secondo un rapporto del Dipartimento della sanità pubblica e dell'ambiente di Denver, l'uso di elettricità dalla coltivazione della cannabis e da altri prodotti è cresciuto dall'1% al 4% del consumo totale di elettricità di Denver tra il 2013 e il 2018. In Illinois e Massachusetts, i legislatori stanno imponendo restrizioni su quali i coltivatori di apparecchiature per l'illuminazione possono utilizzare e molti fornitori di servizi pubblici hanno sviluppato sconti sull'efficienza energetica e programmi di incentivi per i coltivatori che installano HVAC ad alta efficienza energetica e aggiornamenti dell'illuminazione. Mentre le turbine a gas naturale sono considerate fonti di energia "più pulite" rispetto alle centrali a carbone e possono essere meno costose da utilizzare, la stragrande maggioranza del settore negli Stati Uniti e in Canada si affida alle reti elettriche per l'energia.
Agricoltura rigenerativa
Mentre le operazioni indoor e in serra rappresentano la maggior parte della coltivazione di cannabis negli Stati Uniti, non è passato molto tempo da quando le fattorie all'aperto per l'intera stagione fornivano la maggior parte dell'erba per i mercati medici sulla costa occidentale. In quel contesto, è sia ironico che sfortunato che questi stessi agricoltori ora lottano per competere con le serre su larga scala e le operazioni indoor.
La coltivazione all'aperto ora rappresenta solo una piccola percentuale della produzione totale di cannabis negli Stati Uniti e in alcuni stati non è nemmeno consentita come mezzo di produzione legale. Dal punto di vista della sostenibilità, tuttavia, c'è un forte motivo per sostenere che la coltivazione all'aperto è l'approccio più eco-consapevole, e i coltivatori della California settentrionale hanno trascorso decenni a perfezionare l'arte dell'agricoltura biologica.
Immerso tra le montagne del sud della contea di Humboldt, in California, Fattorie di Luce Alpina si trova a 1,800 piedi su una cresta soleggiata in alto sopra la nebbia della valle. I co-fondatori Craig e Melanie Johnson hanno trascorso gli ultimi due decenni a ritagliarsi una fattoria e ad imparare a coltivare la cannabis nei modi più sostenibili dal punto di vista ambientale. Il loro impegno per "l'agricoltura rigenerativa" ha fatto guadagnare all'azienda agricola una certificazione DEM (Dragonfly Earth Medicine) Pure, che è uno degli standard più difficili da soddisfare e sostenere nel movimento agricolo sostenibile della California settentrionale.
Alpenglow ha circa 10,000 piedi quadrati di spazio di produzione, di cui 7,500 piedi quadrati sono dedicati a piante coltivate al sole per l'intera stagione radicate direttamente nella terra dal seme. "Una delle cose che ci distingue davvero è che in un'azienda agricola convenzionale, molto probabilmente demolirebbero [il terreno] in piano, erigerebbero serre o coprirebbero il terreno e quindi innaffierebbero solo alla base delle piante, che si tratti di un vaso intelligente o un contenitore o una sorta di metodo per contenere il terriccio", ha detto Craig Johnson. “Ciò causa molti problemi e molto più lavoro, perché l'acqua è vita. Tutto, che sia benefico o un fungo o un agente patogeno, tutto vuole arrivare alla base di quella pianta per trovare l'acqua. Abbiamo davvero cercato di offuscare i confini dei nostri giardini e trattiamo la nostra intera fattoria come un bioma vivente".
Il laghetto di raccolta della pioggia da 450,000 galloni della fattoria si riempie durante l'inverno e la primavera e fornisce acqua a sufficienza per le piante durante la stagione secca estiva. La fattoria è a energia solare e in inverno utilizza un piccolo sistema idroelettrico alimentato dal flusso d'acqua nelle insenature vicine.
Uno dei modi più efficienti e di impatto con cui gli agricoltori possono creare fattorie sostenibili è attraverso pratiche agricole a "ciclo chiuso", che riciclano continuamente i nutrienti e la materia organica nel suolo. Sopra La pagina Instagram di Alpenglow, Melanie ha pubblicato un video che mostra come usano le colture di copertura per chiudere più circuiti nella fattoria. L'uso di letti rialzati per coltivare i legumi cattura l'azoto dall'atmosfera, lo converte e lo immagazzina in noduli nel terreno. Il terreno ricco di azoto viene quindi utilizzato per le colture di cannabis; inoltre, i legumi forniscono una fonte di cibo pronto per i polli dell'allevamento.
Operazioni come Alpenglow potrebbero essere una razza in via di estinzione in California, poiché le serre su scala industriale e le strutture interne riducono i costi di produzione e creano più di un mercato delle materie prime per i fiori e una fornitura costante di materie prime per le aziende nello spazio di estrazione. Tuttavia, la stragrande maggioranza delle fattorie nel Triangolo di Smeraldo sono piccole fattorie artigianali che utilizzano una qualche forma di agricoltura biologica e/o rigenerativa. La loro sfida è trovare modi nuovi e persuasivi per commercializzare fiori all'aperto per i consumatori che sembrano essere ipnotizzati dal fascino della busta e dai livelli di THC delle cime indoor.
Quanto ha sete la cannabis?
I coltivatori di cannabis sono stati criticati per aver deviato l'acqua da torrenti e fiumi, aggravando la situazione di siccità sulla costa occidentale. In realtà, la cannabis richiede solo una modesta quantità di acqua per prosperare, in particolare rispetto alle colture agricole più tradizionali.
Nelle strutture indoor, una serie di tecnologie aiuta i coltivatori a catturare, trattare e riutilizzare l'acqua di scolo. "Una struttura standard per noi è di circa 1,000 luci e 40,000 piedi quadrati di operazioni, e siamo in grado di catturare, pulire e trattare circa il 60-70% della nostra domanda totale di acqua", ha affermato Kieley. "Abbiamo drasticamente compensato la quantità di cui abbiamo bisogno per fare affidamento su una delle nostre risorse più preziose nel deserto".
Nel mese di ottobre 2020, il Journal of Environmental Management pubblicato "Le pratiche di stoccaggio e irrigazione dell'acqua per la cannabis guidano i modelli stagionali di estrazione e utilizzo dell'acqua nella California settentrionale". Per il rapporto, i ricercatori hanno analizzato i dati degli agricoltori iscritti al North Coast Regional Water Board Cannabis Program e hanno scoperto che la produzione legale di cannabis all'aperto utilizza circa la stessa quantità di acqua per acro delle colture come i pomodori.
"La cannabis ha un'impronta molto ridotta e rappresenta solo una frazione dell'acqua utilizzata dall'agricoltura californiana in generale", ha affermato Theodore Grantham, scienziato presso il Dipartimento di scienze ambientali, politica e gestione della California. Gli autori del rapporto di ricerca hanno concluso di non aver "trovato che la cannabis è particolarmente assetata rispetto ad altre colture... Sommate tutto e abbiamo stimato che un singolo grande allevamento di mandorle nella Central Valley utilizza trentatré volte più acqua di tutti consentite le fattorie di cannabis di Humboldt [Contea] combinate.
Mentre l'industria legale raggiunge un fatturato previsto di 30 miliardi di dollari nel 2022, le aziende di cannabis costruiranno più serre e strutture interne per soddisfare la domanda. Si spera che diano priorità alla sostenibilità e alle tecnologie efficienti dal punto di vista energetico tanto quanto la quota di mercato e i profitti.
"Stati come la California stanno facendo la cosa giusta spingendo [l'industria] a farsi avanti e fare la nostra parte e fare la cosa giusta", ha detto Kieley. "La mia convinzione è che i coltivatori del settore dovrebbero essere accoglienti e conversare apertamente su questi cambiamenti invece di essere semplicemente spaventati e timorosi su come adattarsi".
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