15 tecnologías agrícolas emergentes que cambiarán el mundo

A continuación se presentan las tecnologías relacionadas con la fabricación agrícola y natural bajo cuatro áreas clave de cambio acelerado: Sensores, Alimentos, Automatización e Ingeniería.

Los sensores ayudan a la agricultura al permitir la trazabilidad y el diagnóstico en tiempo real de los cultivos, el ganado y los estados de las máquinas agrícolas. Los alimentos se pueden beneficiar directamente de la sastrería genética y, potencialmente, de la producción de carne directamente en un laboratorio.

La automatización ayudará a la agricultura a través de robótica y microrobots a gran escala para controlar y mantener los cultivos a nivel de la planta. La ingeniería implica tecnologías que extienden el alcance de la agricultura a nuevos medios, nuevos lugares y nuevas áreas de la economía. De particular interés será la biología sintética, que permite la reprogramación eficiente de la vida unicelular para hacer combustibles, subproductos accesibles a partir de la química orgánica y los dispositivos inteligentes.

Hemos incluido predicciones basadas en la consulta con expertos sobre cuándo cada tecnología será científicamente viable (el tipo de material que desarrollan Google, los gobiernos y las universidades), la corriente principal (cuando las empresas de capital riesgo y las startups invierten ampliamente en ella) y financieramente viable.

 

Sensores

 

Sensores de aire y suelo: incorporaciones fundamentales a la granja automatizada, estos sensores permitirían una comprensión en tiempo real de las condiciones actuales de la granja, el bosque o el cuerpo de agua.

Científicamente viable en 2013; dominante y financieramente viable en 2015.

Telemática de equipos: permite dispositivos mecánicos como tractores para advertir a los mecánicos que es probable que ocurra una falla pronto. La comunicación dentro del tractor puede usarse como una plataforma rudimentaria de “enjambre de granja”.

Científicamente viable en 2013; corriente principal en 2016; y financieramente viable en 2017.

Biometría Ganadera: collares con GPS, RFID y biometría pueden automáticamente identificar y transmitir información vital sobre el ganado en tiempo real.

Científicamente viable en 2017; dominante y financieramente viable en 2020.

Sensores de cultivo: en lugar de prescribir fertilización de campo antes de la aplicación, los sensores de cultivo de alta resolución informan al equipo de aplicación de las cantidades correctas necesarias. Los sensores ópticos o zánganos son capaces de identificar la salud de los cultivos en todo el campo (por ejemplo, mediante el uso de luz infrarroja).

Científicamente viable en 2015; corriente principal en 2018; y financieramente viable en 2019.

Sensores de salud infraestructural: se pueden usar para controlar las vibraciones y las condiciones del material en edificios, puentes, fábricas, granjas y otras infraestructuras. Junto con una red inteligente, dichos sensores podrían enviar información crucial a equipos de mantenimiento o robots.

Científicamente viable en 2021; la corriente principal en 2025; y financieramente viable en 2027

 

Comida

 

Alimentos genéticamente diseñados: la creación de variedades totalmente nuevas de animales y plantas comestibles con el fin de abordar mejor las necesidades biológicas y fisiológicas. Una desviación de los alimentos genéticamente modificados, los alimentos genéticamente diseñados se diseñarán desde cero.

Científicamente viable en 2016; la corriente principal en 2021; y financieramente viable en 2022.

Carne in vitro: también conocida como carne cultivada o tubesteak, es un producto de carne que nunca ha sido parte de un animal vivo y completo. Varios proyectos de investigación actuales están cultivando carne in vitro de manera experimental, aunque todavía no se ha producido carne para el consumo público.

Científicamente viable en 2017; la corriente principal en 2024; y financieramente viable en 2027.

 

Automatización

 

Control de franja de velocidad variable: basándose en las tecnologías de geolocalización existentes, el control de franja futura podría ahorrar semillas, minerales, fertilizantes y herbicidas al reducir la superposición de insumos. Al calcular previamente la forma del campo donde se usarán las entradas, y al comprender la productividad relativa de las diferentes áreas del campo, los tractores o agbots pueden aplicar los insumos a tasas variables en todo el campo.

Científicamente viable en 2013; corriente principal en 2014; y financieramente viable en 2016.

Reproducción selectiva de iteración rápida: la próxima generación de reproducción selectiva donde el resultado final se analiza cuantitativamente y se sugieren mejoras algorítmicamente.

Científicamente viable en 2014; dominante y financieramente viable en 2017.

Robots agrícolas: también conocidos como agbots, se utilizan para automatizar procesos agrícolas, como la cosecha, la recolección de fruta, el arado, el mantenimiento del suelo, el deshierbe, la siembra, el riego, etc.

Científicamente viable en 2018; y financieramente viable en 2021

Agricultura de precisión: gestión de la agricultura basada en la observación (y respuesta a) variaciones dentro del campo. Con imágenes satelitales y sensores avanzados, los agricultores pueden optimizar el rendimiento de los insumos conservando los recursos a escalas cada vez mayores.

Una mayor comprensión de la variabilidad de los cultivos, los datos meteorológicos geolocalizados y los sensores precisos deberían permitir una mejor toma de decisiones automatizada y técnicas de siembra complementarias.

Científicamente viable en 2019; la corriente principal en 2023; y financieramente viable en 2024.

Enjambres de granjas robóticas: la combinación hipotética de docenas o cientos de robots agrícolas con miles de sensores microscópicos, que en conjunto supervisarían, predecirían, cultivarían y extraerían cultivos de la tierra sin prácticamente intervención humana. Las implementaciones a pequeña escala ya están en el horizonte.

Científicamente viable en 2023; dominante y financieramente viable en 2026.

 

Ingeniería

 

Sistemas ecológicos cerrados: Ecosistemas que no dependen del intercambio de materia fuera del sistema. Dichos ecosistemas cerrados teóricamente transformarían los productos de desecho en oxígeno, alimentos y agua para sustentar las formas de vida que habitan el sistema. Dichos sistemas ya existen en pequeña escala, pero las limitaciones tecnológicas existentes les impiden escalar.

Científicamente viable en 2015; y financieramente viable en 2021.

Biología sintética: la biología sintética se trata de programar la biología utilizando partes estandarizadas, ya que uno programa computadoras que usan bibliotecas estandarizadas en la actualidad.

Incluye la amplia redefinición y expansión de la biotecnología, con los objetivos finales de poder diseñar, construir y remediar sistemas biológicos diseñados que procesan información, manipulan sustancias químicas, fabrican materiales y estructuras, producen energía, proporcionan alimentos y mantienen y mejoran la salud humana y nuestro ambiente.

Científicamente viable en 2013; la corriente principal en 2023; y financieramente viable en 2024. 

Agricultura vertical: una extensión natural de la agricultura urbana, las granjas verticales cultivarían la vida animal o vegetal dentro de los rascacielos dedicados o de uso mixto en entornos urbanos. Usando técnicas similares a las casas de vidrio, las granjas verticales podrían aumentar la luz natural utilizando iluminación de bajo consumo.

Las ventajas son numerosas, incluida la producción de cultivos durante todo el año, la protección contra el clima, el apoyo a la autonomía de los alimentos urbanos y la reducción de los costos de transporte.

Científicamente viable en 2023; dominante y financieramente viable en 2027.

 

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