De wereldbevolking zal naar verwachting groeien tot 9,7 miljard in 2050, wat de komende jaren een aantal uitdagingen met zich meebrengt. Er zal een toenemende vraag zijn naar hoogwaardig dierlijk eiwitrijk voedsel, een trend die wordt aangedreven door verstedelijking en stijgende inkomsten wereldwijd.
Deze trends zullen onvermijdelijk een bedreiging vormen voor de beschikbaarheid van natuurlijke hulpbronnen; in feite wijzen prognoses voor 2050 op het ontstaan van toenemende schaarste aan landbouwgrond.
Ook in dit scenario heeft klimaatverandering een grote impact. Natuurrampen zoals langdurige droge perioden en overstromingen kosten de landbouwsector ongelooflijk veel aan beschadigde of verloren gegane gewassen en veeteelt.
De belangrijkste actie om uit te voeren is daarom het verhogen van de landbouwproductiviteit en zorgen voor een klimaatbestendig landbouwsysteem. De afgelopen jaren zijn meer ondernemers en technologie-experts toegetreden tot de agritech-beweging, omdat de traditionele benadering van de voedingsindustrie een fundamentele transformatie ondergaat. Investeerders tonen ook meer interesse in de Agrifood-industrie en haar startups. De hoeveelheid geld die in Agrifood-technologie stroomt, is sinds 2012 meer dan verzesvoudigd :van $ 3 miljard tot bijna $ 18 miljard, volgens AgFunder.
Door Agrifood ondernemers wordt een breed scala aan oplossingen ontwikkeld. We analyseren enkele relevante technologische trends die de komende jaren een enorme impact zullen hebben, met focus op verticale landbouw, precisielandbouw, alternatieve eiwitten en agrarische biotechnologie. In het tweede deel van deze serie zullen we elke technologie in detail onderzoeken en financieringstrends en startups per technologie onderzoeken.
De voedingsindustrie staat voor verschillende uitdagingen die moeten worden aangepakt. De meest relevante en impactvolle zijn:(1) socio-demografisch; (2) schaarste aan natuurlijke hulpbronnen; en (3) klimaatverandering.
De wereldbevolking zal naar verwachting groeien tot 9,7 miljard in 2050. Deze groei zal resulteren in een grotere vraag naar hulpbronnen en grondstoffen, waaronder voedsel . Vooral de vraag naar voedsel zal in 2050 naar schatting met 56% toenemen in vergelijking met 2013.
Bovendien zal in 2050 naar verwachting ongeveer 68% van de bevolking in steden wonen. Verstedelijking heeft ook invloed op voedselconsumptiepatronen:een hoger stedelijk inkomen wordt weerspiegeld in een grotere vraag naar bewerkte voedingsmiddelen en vlees, een van de meest invloedrijke industrieën ter wereld.
Bovendien vormt de toenemende wereldbevolking een bedreiging voor de beschikbaarheid van natuurlijke hulpbronnen; in feite wijzen prognoses voor 2050 op het ontstaan van toenemende schaarste aan natuurlijke hulpbronnen. In dit opzicht speelt de landbouw een cruciale rol omdat, om aan de totale vraag naar voedsel te voldoen, steeds meer hulpbronnen zullen worden geëxploiteerd, wat leidt tot landdegradatie, ontbossing en waterschaarste.
De uitbreiding van landbouwgrond blijft de belangrijkste oorzaak van ontbossing, met maar liefst 56.000 hectare grond die per dag wordt gekapt. Daarom zal de concurrentie om natuurlijke hulpbronnen heviger worden tenzij er efficiëntere landbouwsystemen worden geïmplementeerd. In die zin moet ook de veehouderij worden geherstructureerd om de impact op het milieu en het verbruik van hulpbronnen te verminderen.
Grondstoffenschaarste is niet alleen te wijten aan een groeiende bevolking; klimaatverandering heeft ook een grote impact. Volgens de FAO hebben natuurrampen, zoals langdurige droge perioden en overstromingen, tussen 2005 en 2015 de landbouwsector 96 miljard dollar gekost aan beschadigde of verloren gegane gewassen en veeteelt. Bovendien zal klimaatverandering elk aspect van de voedselproductie beïnvloeden en leiden tot een daling van de oogstopbrengsten van 10/25% in 2050. Als gevolg van klimaatverandering worden de oceanen geconfronteerd met een temperatuurstijging die uiteindelijk de vangst van zeevis met 40 procent zal verminderen. %. Zonder inspanningen om zich aan te passen aan de gevaren die verband houden met de klimaatverandering, voedselonzekerheid zal waarschijnlijk aanzienlijk toenemen, vooral in de minst ontwikkelde landen.
Vanwege de toenemende vraag waarmee de landbouw in de nabije toekomst te maken zal krijgen, is de belangrijkste uitdaging om de landbouwproductiviteit op een duurzame manier te verbeteren .
Bovendien verhuizen steeds meer mensen van het platteland naar de stad, of rond de stad. Dit zal wijzen op een verhoging van hun inkomen en dus op veranderingen in voedingsgewoonten. Er zal meer vraag zijn naar vleesproducten, waardoor de landbouwcapaciteit om aan de toenemende voedselbehoeften te voldoen verder in gevaar komt. De veehouderij vereist ongelooflijk veel natuurlijke hulpbronnen:van het land en het verbruikte water tot het voedsel voor het voederen van dieren. Bijgevolg een verschuiving naar de consumptie van alternatieve eiwitten zal plaatsvinden, zoals eerder beschreven door Toptal in Beyond Meat.
Om de landbouwproductiviteit te verbeteren, is het noodzakelijk om de efficiëntie in het gebruik van natuurlijke hulpbronnen te verhogen , breid de output uit met dezelfde hoeveelheid inputs en verminder voedselverspilling en voedselverlies . In dit opzicht wordt er jaarlijks ongeveer 1,3 miljard ton voedsel verspild . Onderstaande afbeelding laat zien dat voedselverspilling in ontwikkelde landen vooral op consumptieniveau plaatsvindt, terwijl in de minst ontwikkelde landen en ontwikkelingslanden voedsel wordt verspild tijdens de oogst- en naoogstfase. Dit probleem is cruciaal:wanneer voedsel wordt verspild, worden ook water, bodem en natuurlijke hulpbronnen die worden gebruikt om het te produceren, verspild. In termen van elektriciteitsverbruik is voedsel bijvoorbeeld goed voor 30% van het totale energieverbruik, en 1/3 van die fractie wordt jaarlijks verspild.
Bovendien, het aanpakken van klimaatverandering en de intensivering van natuurrampen door de implementatie van adaptatiemaatregelen zal onvermijdelijk zijn. Klimaatverandering beïnvloedt eigenlijk elk aspect van de voedselproductie en de verwachting is dat de gewasopbrengst zal afnemen. Zonder inspanningen om zich aan te passen aan de klimaatverandering door middel van landbouwinnovatie, zal de voedselonzekerheid waarschijnlijk aanzienlijk toenemen.
Hoewel de landbouwinvesteringen zijn toegenomen, is het bereikte niveau volgens de SDG's (Sustainable Development Goals) nog steeds onvoldoende om armoede en honger in 2030 uit te bannen. Als we de realisatie van die doelen beschouwen als een proxy om dit scenario te voorkomen, vereist dit extra investeringen van $ 5-7 biljoen.
Om al deze uitdagingen efficiënt en effectief het hoofd te kunnen bieden, is het noodzakelijk om andere urgente problemen aan te pakken. Extreme armoede uitbannen, ongelijkheid verminderen, een einde maken aan alle vormen van ondervoeding en voedselsystemen efficiënter, inclusiever en veerkrachtiger maken zijn slechts vier van de SDG's die de belangrijkste uitdagingen zullen zijn. om een betere wereld op te bouwen. Het verhogen van de winstgevendheid en de productiviteit van de landbouw zal een drijfveer zijn om ongelijkheden te verminderen en ondervoeding te verminderen.
De behoefte aan technologische ontwikkeling in Agrifood om te komen tot een meer duurzame en productieve landbouw is urgenter geworden. Een groeiend aantal ondernemers en technologie-experts heeft zich de afgelopen jaren aangesloten bij agritech, omdat de traditionele aanpak van de voedingsindustrie een fundamentele transformatie moet ondergaan. Root AI is bijvoorbeeld een in de VS gevestigd onderzoeksbedrijf dat kunstmatige intelligentie en robotica ontwikkelt om de indoor farming-sector te versterken.
Een ander interessant voorbeeld is de in Israël gevestigde startup Taranis, die een wetenschappelijke motor heeft ontwikkeld die veldgegevens met betrekking tot de productiecyclus en het weer van gewassen analyseert en de perfecte tijd en locaties aangeeft om landbouwchemicaliën in te zetten.
In de afgelopen 40 jaar zijn de graanopbrengsten met meer dan 300% gestegen als gevolg van moderne landbouwpraktijken. Hoe dan ook, de efficiëntiewinsten nemen nu af en de landbouw moet de uitdagingen van de komende jaren aangaan. Nieuwe technologieën moeten niet alleen worden geïmplementeerd omwille van innovatie, maar ook om de werkelijke behoeften van consumenten te verbeteren en aan te pakken en toeleveringsketens opnieuw vorm te geven.
De landbouw zal niet langer afhankelijk zijn van het gebruik van water, kunstmest en bestrijdingsmiddelen. Boeren zullen minimumhoeveelheden gebruiken, of ze zelfs uit de toeleveringsketen verwijderen, waarbij ze bijvoorbeeld zeewater exploiteren. Dit zal een algemeen positief effect hebben op het milieu, zowel wat betreft de uitstoot van broeikasgassen als de exploitatie van hulpbronnen.
Startups op het gebied van landbouwtechnologie zijn gegroeid om aan deze behoeften en uitdagingen te voldoen, en investeerders tonen meer interesse in Agrifood. De hoeveelheid geld die in de Agrifood-technologie stroomt, is sinds 2012 meer dan verzesvoudigd, zoals hieronder wordt weergegeven:
In het bijzonder, volgens een AgFunder-rapport, hebben Europese start-ups in de landbouwsector in 2018 investeringen van ongeveer $ 1,6 miljard aangetrokken , waarvan $ 900 miljoen voor startups die actief zijn van landbouw tot voedselverwerking - een enorme stijging van 200% ten opzichte van het voorgaande jaar.
In de VS namen Agrifood-startups in 2018 $8 miljard aan durfkapitaal op , bijna de helft van de totale investeringen wereldwijd. De meeste deals vonden plaats in Californië, goed voor $ 5 miljard, wat neerkomt op 63% van de totale Amerikaanse investeringen, gevolgd door Massachusetts voor $ 799 miljoen en New York voor $ 539 miljoen.
Technologische trends in de agrifood kunnen worden onderverdeeld in Upstream , gerelateerd aan landbouw en voedselverwerking, en Downstream , met betrekking tot de levering en consumptie van voedsel. De upstream-techtrends zijn degenen die de komende jaren worden geconfronteerd met de belangrijkste landbouwuitdagingen, en ze omvatten nieuwe landbouwsystemen, precisielandbouw, alternatieve eiwitten, landbouwbiotechnologie en andere:
Upstream-technologieën ontvingen in 2018 $ 6,9 miljard investeringen, met een groei van 44% op jaarbasis, waarvan de meest relevante landbouwbiotechnologie was, die in 2018 $ 1,5 miljard investeringen aantrok, gevolgd door precisielandbouw met $ 1,4 miljard en midstream met $ 1,3 miljard.
Upstreamtechnologieën verbeteren de landbouw op een manier die de productiviteit en efficiëntie kan verhogen, en ontwikkelen ook maatregelen voor aanpassing aan de klimaatverandering. Door dit pad te volgen, zou een krachtig antwoord worden gegeven op de toenemende bevolkingstrend en de toenemende vraag naar voedsel, waarmee het probleem van de schaarste aan hulpbronnen wordt aangepakt. In dit verband kunnen met name vier technologische gebieden als relevanter worden beschouwd:agrarische biotechnologie, verticale landbouw, precisielandbouw en alternatieve eiwitten .
Landbouwbiotechnologie is gebaseerd op nieuwe benaderingen van genoombewerking (zoals CRISPR), dat een grotere selectiviteit mogelijk maakt en het toevalselement vermindert. Deze technieken kunnen niet alleen rassen creëren met een hoge weerstand tegen ongunstige omstandigheden, maar ze kunnen ook worden gebruikt om ze te vermeerderen met vitamines en voedingsstoffen.
Een van de leiders op het gebied van agrarische biotechnologie is Indigo Ag, een in de VS gevestigde startup opgericht in 2016, die telers ondersteunt bij de overgang naar regeneratieve landbouwpraktijken door het hele jaar door partnerschappen, microbioombehandelingen en de ondersteuning om regeneratieve systemen te optimaliseren. Het heeft in totaal $ 809 miljoen aan fondsen opgehaald.
Verticale landbouw is het proces van het verbouwen van voedsel in verticaal gestapelde lagen, werkend in omgevingen waar geen bouwland beschikbaar is. Het is dus een gemakkelijk antwoord op het verstrekken van voedsel van hoge kwaliteit zonder andere landen te bezetten. Gecombineerd met stadslandbouw maakt het gebruik van bodem-, hydrocultuur- of aeroponische teeltmethoden die de kans bieden om bijvoorbeeld groenten in het stadscentrum te verbouwen met 95% minder water, meststoffen en grond .
Een interessante realiteit die verticale landbouw toepast, is Bowery Farming Inc, een in de VS gevestigde startup opgericht in 2014, die - binnen zijn interne technologieplatform - sensoren, besturingssystemen, computervisie, robotica en machine learning combineert om veel van de processen rondom te optimaliseren. de boerderij. Het bedrijf heeft $ 172,5 miljoen opgehaald.
Precisielandbouw omvat alles wat de landbouwpraktijk nauwkeuriger en gecontroleerder maakt als het gaat om het verbouwen van gewassen en het fokken van vee. Een belangrijke drijfveer van deze praktijk is het gebruik van informatietechnologie en een breed scala aan items zoals GPS-geleiding, besturingssysteem, sensoren, robotica, drones, autonome voertuigen, geautomatiseerde hardware en software.
Een veelbelovende realiteit in precisielandbouw wordt vertegenwoordigd door CropX, een in Israël gevestigde startup opgericht in 2015, die een oplaadbare draadloze sensoroplossing heeft ontwikkeld voor het monitoren van bodemvocht. Het heeft $ 22,9 miljoen opgehaald om het boerderijbeheer te optimaliseren en te automatiseren.
Alternatieve duurzame proteïne startups vinden de industrie opnieuw uit met nieuwe voedseltechnologie, waardoor vleesloze en celgebaseerde producten kunnen worden geproduceerd die qua smaak en textuur sterk lijken op traditioneel vlees, zonder de uiteindelijke prijs te verhogen. Het gebruik van deze technologieën zorgt voor een aanzienlijke vermindering van de gebruikte inputs, waardoor de efficiëntie in de voedselketen toeneemt.
Impossible Foods is een van de meest volwassen startups op het gebied van plantaardig vlees. Dit in de VS gevestigde bedrijf, opgericht in 2011, ontwerpt veganistische hamburgers die qua textuur en smaak op traditioneel vlees lijken. Het heeft in totaal $ 687,5 miljoen opgehaald.
Al deze technologieën zorgen voor een slimmer gebruik van hulpbronnen en een minder hoeveelheid hulpbronnen, waardoor de productiviteit en duurzaamheid van de landbouwprocessen toenemen.
Aan de andere kant omvat Downstream winkel- en restauranttechnologie, restaurantmarktplaatsen, eGrocery en thuis- en kooktechnologie. De deals stegen tot $ 10 miljard in 2018, een groei van 41,8% vergeleken met 2017.
Deze oplossingen gaan meer over het hervormen van de manier waarop we voedsel selecteren en consumeren en minder over het aangaan van de belangrijkste Agrifood-uitdagingen, zelfs als sommige oplossingen kunnen helpen om voedselverlies te verminderen.
Voedselzekerheid, klimaatverandering en duurzaamheid geven steeds meer vorm aan individuele consumptiekeuzes en worden belangrijke thema's op beleidsmatig en maatschappelijk niveau. Als gevolg hiervan wordt de Agrifood-industrie steeds meer bekeken door ondernemers en investeerders. Een oogst van nieuwe, veelbelovende technologieën die het potentieel hebben om de landbouw te hervormen, is in opkomst.
In het volgende bericht in deze serie worden de gepresenteerde technologieën nader toegelicht en wordt bekeken hoe ze kunnen reageren op opkomende wereldwijde uitdagingen. Het zal zich ook richten op de belangrijkste actoren die ze ontwikkelen en op wat de aandacht van de investeerders trekt.
Lees deel II van deze serie:Feeding the Future:An Overview of Agrifood Technology.