Kiihtyvä kaupungistuminen haastaa elintarviketuotannon kehityksen

Perinteisesti ruokaa on tuotettu suurissa laitoksissa. Näin on katettu sekä kaupunkien että maaseudun väestön tarpeet. Keskitetty ruuantuotanto on murroksessa, sillä väestönkasvu vaatii tuotantokapasiteetin nostoa. Urbanisaatio eli kaupungistuminen haastaa perinteiset tuotantokonseptit.

Maailman väestön arvioidaan lähes kaksinkertaistuvan 2000-luvun alun noin 6 miljardista vuoden 2100 yli 11 miljardiin asukkaaseen (1). Jo nyt 54 prosenttia maailman väestöstä asuu tiiviisti suurkaupungeissa, ja osuuden odotetaan kasvavan 66 prosenttiin vuoteen 2050 mennessä. Tämä tarkoittaa 2,5 miljardia urbaania asukasta enemmän vuonna 2050 kuin tällä hetkellä (2).

Väestönkasvun kiihtyminen ja lisääntyvä muuttoliike kohti kaupunkeja pakottavat elintarviketeollisuuden muuttamaan tuotantokonseptejaan ja siirtymään keskitetystä osin hajautettuun tuotantoon. Tämä vaatii kehitystä myös tuotantoteknologioilta ja jakeluverkostoilta, jotta ne soveltuvat pienelle pinta-alalle ja noudattavat kestävän ruuantuotannon ideologiaa. On siirryttävä niin sanottuun vertikaaliseen tuotantoon.

Teknologiaratkaisut urbaanin ruuantuotannon tukena

Kaupunkiympäristössä vertikaalinen teollisen mittakaavan elintarviketuotanto vaatii teknologioita, jotka mahdollistavat turvallisen tuotannon ympärivuotisesti, tehokkaasti ja kestävästi pienessä tilassa (3). Menetelmiin kuuluvat esimerkiksi kerrosviljelyä soveltavat teknologiat, joissa ravintokierto tapahtuu ilman tai veden kautta, suljetussa kiertovesijärjestelmässä ilman maa-ainesta.

Niin sanotussa aquaponics-konseptissa vesieliöitä, kuten kaloja tai katkarapuja, kasvatetaan symbioottisesti kasvien kanssa. Kasvit hyödyntävät eläinten jätteitä bakteerien avulla ravinteinaan. Samalla vesi puhdistuu. Hydroponics-konseptissa pääpaino on kasvien kasvattamisessa. Urbaaniin ruuantuotantoon soveltuvat myös ravinnon suhteen vaatimattomien hyönteisten kasvatus konteissa proteiininlähteeksi ja soluviljelmien kasvatus bioreaktoreissa.

Laajamittaiseen kaupunkituotantoon ei siirrytä hetkessä. Lajien ja laiteratkaisujen osalta tarvitaan tutkimusta ja kehitystä. Ensin sopivia konsepteja on pilotoitava esimerkiksi helposti skaalattavissa konteissa ja tuotannon vaatimaa teknologiaa, kuten automaatiota on kehitettävä.

Uusia ruuantuotantoteknologioita varten kaupunkimiljöössä on rakennettava myös infrastruktuuri. Kunnallistekniikkaa on kehitettävä suljettujen kiertojärjestelmien toiminnan tukemiseksi. Kaupunkiviljelyn laajentaminen vaatii joustavuutta myös logistiikalta.

Urbaanit viljelykeskittymät tulisi sijoittaa niin, että tuotanto tapahtuu kätevästi esimerkiksi logistiikkakeskusten tai kauppojen yhteydessä. Olemassa olevaa infrastruktuuria voidaan hyödyntää kasvatuksessa, jos esimerkiksi muun teollisuuden hukkalämpöä käytetään lämmönlähteenä tai tuotanto sijoitetaan käyttämättömiin tiloihin tai rakennusten katoille.

Tarvitaan tuotekohtaisia teknologiaratkaisuja, jotta tuotanto- ja teknologiaosaaminen saadaan yhdistettyä kattavaksi tarjoamaksi. Uusien tuotantokonseptien kuten kontti- ja vertikaaliviljelyratkaisuiden ylläpito ja huolto luovat myös uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

Vastuullista ja kestävää ruuantuotantoa kaupungeissa

Urbaani ruuantuotanto on mahdollista arvottaa monen eri näkökulman kautta. Lähellä tuotettu ruoka voi tuottaa elämyksiä jo sinällään, kun tuotteen laatu, tuoreus ja tuotanto-olot nähdään omin silmin ja tuotantoketjun läpinäkyvyys toimii kaikissa vaiheissa. Urbaanius sopii kestävään ruuantuotantoon, sillä lähellä tapahtuva tuotanto lyhentää kuljetusmatkoja sekä pienentää varastoja ja hävikkiä. Samalla luodaan linkki kiertotalouteen, kun eri prosessien sivuvirtoja hyödynnetään raaka-aineina.

Sisätiloissa tapahtuvan vertikaaliviljelyn etu on kasvatusolojen tasaisuus, mikä tehostaa tuotantoa ja mahdollistaa monien tuotteiden ympärivuotisen ja tasalaatuisen saatavuuden. Myös suljetussa tai konttiviljelyssä voidaan tunnistaa monia etuja perinteiseen viljelyyn verrattuna. Olosuhteita on helppo kontrolloida, mikä takaa tuotteen puhtauden. Kontti voidaan siirtää halutulle kasvatusalueelle helposti. Tällä hetkellä urbaanissa ruuantuotannossa painotus on pitkälti kasvispainotteisessa ravinnossa, mikä on kansanterveydellisestä näkökulmasta myönteinen asia kasvisten tunnettujen terveysvaikutusten ansiosta.

Trenditietoisille edelläkävijöille

Tällä hetkellä urbaani ruuantuotanto nojautuu pitkälti pieniin yrityksiin, jotka ovat brändänneet onnistuneesti tuotteensa elämyshakuisille ja trendikkäille kaupunkilaisille. Urbaaniviljely on jo itsessään trendi, jossa osallistava toiminta ja yhteisöllisyys antavat ruuan lisäksi sosiaalisia virikkeitä.

Pienten pioneeriyritysten malli on näyttänyt, että mahdollisuuksia on. Esimerkkejä urbaanista ruuantuotannosta löytyy sekä maailmalta että Suomesta. Lontoossa tuotetaan aquaponics-teknologialla kalaa, vihanneksia ja yrttejä (4). Lisäksi on syntynyt yrityksiä, jotka kehittävät tarvittavaa teknologiaa (5). Berliinissä on jopa pilotoitu hydroponics-tekniikkaan perustuvaa tuotantoa supermarketissa suoraan kuluttajien hyödynnettäväksi (6).

Urbaanin ruuantuotannon trendikkyys näkyy myös siinä, että maailman parhaimmaksikin ravintolaksi valittu tanskalainen Noma on ilmoittanut ottavansa käyttöön katolleen rakennettavan oman kaupunkiviljelmän (7). Suomessa kasvatetaan kaupunkiviljelmissä jo muun muassa salaattia, sieniä ja kotisirkkoja (8, 9, 10).

VTT:llä kehitetty kasvisoluja tuottava bioreaktori on esimerkki kaupunkiympäristöön soveltuvasta ruuantuotantoratkaisusta, jota voidaan hyödyntää jopa kotikeittiöissä (11). Laitteessa kasvatetaan kokonaisen kasvin, esimerkiksi lakan, mesimarjan tai koivun, sijasta erilaistumattomia, mutta ravintoarvoiltaan kokonaisen kasvin kaltaisia kasvisoluja puhtaasti, tehokkaasti ja pienessä tilassa.

Ratkaisu kriisialueille?

Bioreaktoreihin perustuvan ruuantuotannon käyttöalueina voivat olla esimerkiksi suurkaupungit, joissa ei ole saatavilla tuoreita kasviksia tai kriisialueille, joissa puhtaasta ruuasta on pulaa. Jälkimmäisessä tapauksessa esimerkiksi mikrobit voidaan valjastaa tuottamaan tehokkaasti proteiinirikasta ruokamassaa helposti saatavilla olevista raaka-aineista. Mikrobit mahdollistavat myös eläinperäisten toiminnallisten ruoka-aineiden, kuten teknofunktionaalisten proteiinien tuotannon pienemmällä ympäristökuormituksella.

Lähitulevaisuudessa urbaani ruuantuotanto on Suomessa todennäköisesti trendikäs hyvälaatuista ruokaa tarjoava vaihtoehto. Erityisen kiinnostavaa on kehitettävien teknologioiden ja konseptien suuntaaminen globaaleille markkinoille, juuri ratkaisuiksi erityisalueille.

Urbaanin viljelyn suurin mahdollisuus ja länsimaisten yritysten laajenemispotentiaali ovat kriisi- ja nälänhätäalueet, joissa perinteinen ruuankasvatus on hankalaa, tai tiiviisti asutut suurkaupungit, joissa on kasvavaa kysyntää turvalliselle, puhtaalle ja tuoreelle ravinnolle.

Näillä alueilla urbaanin ruuantuotannon ratkaisut helpottavat ruokaturvaa, kun esimerkiksi konteissa voidaan lähituotantona valmistaa ruokaa kierrätetyistä raaka-aineista korkealla hyötysuhteella.

Pia Silventoinen
tutkija
pia.silventoinen(at)vtt.fi

Emilia Nordlund
tiimipäällikkö
emilia.nordlund(at)vtt.fi

Elintarvikeratkaisut
Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Lähteet:
(1) United Nations. 2015. World population prospects: Key findings and advance tables.
Department of Economic and Social Affairs Population Division.
(2) United Nations. 2014. World urbanization prospects. Department of Economic and Social Affairs Population division.

(3) Poutanen K ym. 2016. Elintarviketalous 4.0, VTT:n visio älykkään, kuluttajakeskeisen ruokatuotannon aikakauteen. VTT Visions 9, ISBN 978-951-38-8500-7.

Esimerkkejä urbaaneista ruuantuotantoratkaisuista maailmalta:
(4) http://growup.org.uk/
(5) https://infarm.de/#infarm
(6) https://www.theguardian.com/sustainable-business/2016/feb/15/urban-farming-rich-hipsters-food-affordability-inequality

Tanskalaisravintola Noma ottaa käyttöön oman kaupunkiviljelmän:
(7) http://www.visitdenmark.com/denmark/local-inspiration-noma-closes-and-reopens-new-concept-summer-2017

Urbaanien ruuantuotantokonseptien kehitystä Suomessa:
(8) http://www.hs.fi/ruoka/art-2000002921007.html
(9) http://www.hs.fi/tiede/art-2000002845047.html
(10) http://www.hs.fi/kaupunki/art-2000005074422.html

(11) VTT:n kehittämä bioreaktori: http://www.vtt.fi/medialle/uutiset/uudenlainen-l%C3%A4hiruoka-kasvaa-omassa-keitti%C3%B6ss%C3%A4