Ожидается, что к 2050 году население мира вырастет до 9,7 млрд человек, что создаст ряд проблем в ближайшие несколько лет. Будет расти спрос на продукты с высоким содержанием животного белка, и эта тенденция обусловлена урбанизацией и ростом доходов во всем мире.
Эти тенденции неизбежно поставят под угрозу доступность природных ресурсов; на самом деле, прогнозы на 2050 год указывают на растущую нехватку сельскохозяйственных земель.
В этом сценарии изменение климата также оказывает большое влияние. Стихийные бедствия, такие как длительные периоды засухи и наводнения, обходятся сельскохозяйственному сектору в невероятные суммы в виде поврежденного или потерянного урожая и продукции животноводства.
Таким образом, наиболее важным действием, которое необходимо реализовать, является повышение производительности сельского хозяйства. и обеспечение климатоустойчивой сельскохозяйственной системы. В последние годы к движению агротехнологий присоединилось все больше предпринимателей и экспертов в области технологий, поскольку традиционный подход пищевой промышленности претерпевает фундаментальные изменения. Инвесторы также проявляют больший интерес к агропродовольственной отрасли и ее стартапам. С 2012 года объем инвестиций в агропродовольственные технологии увеличился более чем в шесть раз. :с $3 млрд до почти $18 млрд, по данным AgFunder.
Широкий спектр решений разрабатывается предпринимателями Agrifood. Мы анализируем некоторые актуальные технологические тенденции, которые будут иметь огромное влияние в ближайшие годы, уделяя особое внимание вертикальному земледелию, точному земледелию, альтернативным белкам и сельскохозяйственной биотехнологии. Во второй части этой серии мы подробно рассмотрим каждую технологию и рассмотрим тенденции финансирования и стартапы по технологиям.
Пищевая промышленность сталкивается с рядом проблем, которые необходимо решать. Наиболее актуальными и действенными являются:(1) социально-демографические; (2) нехватка природных ресурсов; и (3) изменение климата.
Ожидается, что к 2050 году население мира вырастет до 9,7 миллиарда человек. Этот рост приведет к повышению спроса на ресурсы и сырье, включая продукты питания. . В частности, по оценкам, спрос на продукты питания вырастет на 56 % в 2050 году по сравнению с 2013 годом.
Кроме того, ожидается, что в 2050 году около 68% населения будет проживать в городах. Урбанизация также влияет на модели потребления продуктов питания:более высокий доход горожан отражается в увеличении спроса на переработанные продукты питания и мясо, которые являются одной из самых влиятельных отраслей промышленности во всем мире.
Кроме того, растущее население мира представляет угрозу для наличия природных ресурсов; на самом деле, прогнозы на 2050 год указывают на рост дефицита природных ресурсов. В этом отношении сельское хозяйство играет ключевую роль, поскольку для удовлетворения совокупного спроса на продукты питания будет использоваться все больше и больше ресурсов, что приведет к деградации земель, обезлесению и нехватке воды.
Расширение сельскохозяйственных угодий по-прежнему является основной причиной обезлесения:ежедневно вырубается до 56 000 акров земли. Таким образом, конкуренция за природные ресурсы обострится, если не будут внедрены более эффективные сельскохозяйственные системы. В этой связи животноводство также должно быть реструктурировано, чтобы уменьшить воздействие на окружающую среду и потребление ресурсов.
Нехватка ресурсов связана не только с ростом населения; изменение климата также оказывает большое влияние. По данным ФАО, в период с 2005 по 2015 год стихийные бедствия, такие как продолжительные засухи и наводнения, обошлись сельскохозяйственному сектору в 96 миллиардов долларов в виде поврежденных или потерянных урожаев и продукции животноводства. Кроме того, изменение климата затронет все аспекты производства продуктов питания и приведет к снижению урожайности на 10–25 % к 2050 году. %. Без усилий по адаптации к угрозам, связанным с изменением климата, отсутствие продовольственной безопасности вероятно, существенно увеличится, особенно в наименее развитых странах.
Из-за растущего спроса, с которым сельское хозяйство столкнется в ближайшем будущем, наиболее важной задачей, которую необходимо решить, является устойчивое повышение производительности сельского хозяйства. .
Кроме того, люди все чаще переезжают из сельской местности в города или вокруг городов. Это будет означать увеличение их доходов и, следовательно, изменение пищевых привычек. Мясные продукты будут пользоваться большим спросом, что еще больше поставит под угрозу способность сельского хозяйства удовлетворять растущие потребности в продуктах питания. Животноводство требует невероятного количества природных ресурсов:от земли и потребляемой воды до продуктов для кормления животных. Следовательно, переход к потреблению альтернативных белков произойдет, как ранее было описано Toptal в Beyond Meat.
Для повышения продуктивности сельского хозяйства необходимо повысить эффективность использования природных ресурсов. , увеличить объем производства при том же объеме ресурсов и сократить пищевые отходы и потери пищевых продуктов. . В связи с этим ежегодно выбрасывается около 1,3 миллиарда тонн продуктов питания. . На изображении ниже показано, что в развитых странах пищевые отходы выбрасываются в основном на уровне потребления, тогда как в наименее развитых и развивающихся странах пищевые отходы выбрасываются на этапах сбора урожая и послеуборочной стадии. Этот вопрос имеет решающее значение:когда пища выбрасывается, вода, почва и природные ресурсы, используемые для ее производства, тоже выбрасываются. С точки зрения потребления электроэнергии, например, продукты питания составляют 30 % от общего потребления энергии, и 1/3 этой доли ежегодно тратится впустую.
Более того, решение проблемы изменения климата неизбежна интенсификация опасных природных явлений за счет реализации адаптационных мероприятий. На самом деле изменение климата влияет на все аспекты производства продуктов питания, и ожидается, что урожайность снизится. Без усилий по адаптации к изменению климата с помощью сельскохозяйственных инноваций продовольственная безопасность, вероятно, существенно возрастет.
Хотя инвестиции в сельское хозяйство увеличились, достигнутый уровень по-прежнему недостаточен для искоренения бедности и голода к 2030 году, согласно ЦУР (Цели устойчивого развития). Если рассматривать реализацию этих целей как прокси для предотвращения этого сценария, то потребуются дополнительные инвестиции в размере 5-7 триллионов долларов США.
Для того чтобы эффективно и эффективно справиться со всеми этими вызовами, необходимо заняться решением других неотложных задач. Искоренение крайней нищеты, сокращение неравенства, искоренение всех форм неполноценного питания и повышение эффективности, инклюзивности и устойчивости продовольственных систем — это лишь четыре из ЦУР, которые будут ключевыми задачами. для того, чтобы построить лучший мир. Повышение рентабельности и производительности сельского хозяйства станет движущей силой сокращения неравенства и недоедания.
Необходимость технологического развития в агропродовольственном секторе для достижения более устойчивого и продуктивного сельского хозяйства становится все более актуальной. В последние годы к агротехнологиям присоединилось все больше предпринимателей и экспертов в области технологий, поскольку традиционный подход к пищевой промышленности нуждается в коренной трансформации. Например, Root AI – это исследовательская компания из США, которая занимается разработкой искусственного интеллекта и робототехники для укрепления сектора закрытых ферм.
Еще одним интересным примером является израильский стартап Taranis, который разработал научный механизм, который анализирует полевые данные, связанные с циклом выращивания сельскохозяйственных культур и погодой, и указывает идеальное время и места для применения агрохимикатов.
За последние 40 лет урожайность зерновых выросла более чем на 300% благодаря современным методам ведения сельского хозяйства. В любом случае, повышение эффективности сейчас снижается, и сельское хозяйство должно решать задачи будущих лет. Новые технологии необходимо внедрять не только ради инноваций, но и для улучшения и удовлетворения реальных потребностей потребителей и реорганизации цепочек поставок.
Сельскому хозяйству больше не придется зависеть от применения воды, удобрений и пестицидов. Фермеры будут использовать минимальные количества или даже исключать их из цепочки поставок, используя, например, морскую воду. Это окажет общее положительное влияние на окружающую среду как с точки зрения выбросов парниковых газов, так и с точки зрения использования ресурсов.
Стартапы сельскохозяйственных технологий выросли, чтобы удовлетворить эти потребности и проблемы, и инвесторы проявляют больший интерес к агропродовольственным стартапам. Сумма денег, вкладываемая в агропродовольственные технологии, увеличилась более чем в шесть раз с 2012 года, как показано ниже:
В частности, согласно отчету AgFunder, европейские агропродовольственные стартапы привлекли в 2018 году около 1,6 млрд долларов США. , из которых 900 млн долларов США пойдут на стартапы, работающие от сельского хозяйства до пищевой промышленности, что на 200 % больше, чем в предыдущем году.
В США агропродовольственные стартапы привлекли 8 миллиардов долларов венчурного капитала в 2018 году. , почти половина всех инвестиций по всему миру. Большинство сделок было заключено в Калифорнии, на долю которой пришлось 5 млрд долларов США, что составляет 63 % от общего объема инвестиций в США, за ней следуют Массачусетс (799 млн долларов) и Нью-Йорк (539 млн долларов).
Технологические тенденции в агропродовольственном секторе можно разделить на Upstream. , связанные с сельским хозяйством и пищевой промышленностью, а также переработка и переработка , связанные с доставкой и потреблением еды. Технологические тенденции Upstream — это те, которые столкнутся с основными проблемами сельского хозяйства в ближайшие годы, и они включают новые системы земледелия, точное земледелие, альтернативные белки, сельскохозяйственную биотехнологию и другие:
В 2018 году в технологии разведки и добычи было инвестировано 6,9 млрд долларов, что на 44 % больше, чем в прошлом году. Наиболее важными из них являются сельскохозяйственные биотехнологии, в которые в 2018 году было инвестировано 1,5 млрд долларов, за ними следуют точное земледелие (1,4 млрд долларов) и мидстрим (1,3 млрд долларов).
Технологии восходящего потока улучшают сельское хозяйство таким образом, что могут повысить производительность и эффективность, а также разрабатывают меры по адаптации к изменению климата. Следуя этому пути, можно было бы дать эффективный ответ на тенденцию роста численности населения и растущий спрос на продовольствие, решив проблему нехватки ресурсов. В связи с этим, в частности, можно считать более актуальными четыре технологические области:сельскохозяйственная биотехнология, вертикальное земледелие, точное земледелие и альтернативные белки. .
Сельскохозяйственная биотехнология основан на новых подходах к редактированию генома (например, CRISPR), что обеспечивает большую избирательность и уменьшает элемент случайности. Эти методы могут не только создавать породы с высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям, но также могут быть использованы для их размножения витаминами и питательными веществами.
Одним из лидеров сельскохозяйственных биотехнологий является Indigo Ag, стартап из США, основанный в 2016 году, который поддерживает производителей при переходе к методам регенеративного земледелия посредством круглогодичного партнерства, обработки микробиома и поддержки оптимизации регенеративных систем. В общей сложности было собрано 809 млн долларов США.
Вертикальное земледелие это процесс выращивания продуктов питания в вертикально уложенных слоях, работающий в условиях, когда пахотные земли недоступны. Таким образом, это простой ответ на обеспечение высококачественной пищей без захвата других земель. В сочетании с городским сельским хозяйством он использует почвенные, гидропонные или аэропонные методы выращивания, что дает возможность выращивать, например, овощи в центре города, используя на 95 % меньше воды, удобрений и почвы. .
Одной из интересных реалий, использующих вертикальное земледелие, является Bowery Farming Inc., стартап из США, основанный в 2014 году, который в рамках своей внутренней технологической платформы сочетает в себе датчики, системы управления, компьютерное зрение, робототехнику и машинное обучение для оптимизации многих процессов, связанных с земледелием. ферма. Компания привлекла 172,5 млн долларов США.
Точное земледелие включает в себя все, что делает практику земледелия более точной и контролируемой, когда речь идет о выращивании сельскохозяйственных культур и животноводстве. Ключевой движущей силой этой практики является использование информационных технологий и широкого спектра элементов, таких как GPS-навигация, система управления, датчики, робототехника, дроны, автономные транспортные средства, автоматизированное оборудование и программное обеспечение.
Одна многообещающая реальность в области точного земледелия представлена CropX, израильским стартапом, основанным в 2015 году, который разработал перезаряжаемый беспроводной датчик для мониторинга влажности почвы. Компания привлекла 22,9 млн долларов США на оптимизацию и автоматизацию управления фермой.
Альтернативный устойчивый белок стартапы заново изобретают отрасль с помощью новых пищевых технологий, позволяющих производить постные и клеточные продукты, которые по вкусу и текстуре очень напоминают традиционное мясо, не увеличивая при этом конечную цену. Использование этих технологий позволяет значительно сократить объем используемых ресурсов, повышая эффективность пищевой цепочки.
Impossible Foods — один из самых зрелых стартапов по производству мяса на растительной основе. Эта американская компания, основанная в 2011 году, разрабатывает веганские бургеры, которые по текстуре и вкусу напоминают традиционное мясо. Всего было собрано 687,5 млн долларов США.
Все эти технологии обеспечивают более разумное использование ресурсов, а также снижение количество ресурсов, тем самым повышая производительность и устойчивость сельскохозяйственных процессов.
С другой стороны, Downstream включает в себя технологии для розничной торговли и ресторанов, торговые площадки для ресторанов, интернет-магазины, а также технологии для дома и приготовления пищи. В 2018 году объем сделок увеличился до 10 млрд долларов США, что на 41,8 % больше, чем в 2017 году.
Эти решения в большей степени связаны с изменением способов выбора и потребления продуктов питания, а не с решением основных проблем агропродовольственного сектора, даже если некоторые решения могут помочь уменьшить потери продуктов питания.
Продовольственная безопасность, изменение климата и устойчивое развитие все больше определяют потребительский выбор людей и становятся важными темами на политическом и социальном уровнях. В результате агропродовольственная промышленность привлекает все большее внимание предпринимателей и инвесторов. Появляется целый ряд новых многообещающих технологий, которые могут изменить сельское хозяйство.
В следующем посте этой серии мы подробно расскажем о представленных технологиях и рассмотрим, как они могут реагировать на возникающие глобальные вызовы. Он также сосредоточится на основных участниках, которые их разрабатывают, и на том, что привлекает внимание инвесторов.
Читайте вторую часть этой серии:Кормление будущего:обзор агропродовольственных технологий.