18.3 Dati di modellazione ipotetica dall'Europa
Nelle Hawaii, Baker (2010) ha calcolato il prezzo di pareggio della lattuga acquaponica e della produzione di Tilapia sulla base di un’ipotetica operazione. Lo studio stima che il prezzo di pareggio della lattuga è\ $3,30/kg e tilapia è\ $11.01/kg. Anche se la sua conclusione è che questo break-even può potenzialmente essere economicamente redditizio per le Hawaii, tali prezzi di pareggio sono troppo elevati per la maggior parte dei contesti europei, soprattutto quando si commercializzano attraverso rivenditori e canali di distribuzione convenzionali. Nelle Filippine, Bosma (2016) ha concluso che l’acquaponica può essere finanziariamente sostenibile solo se i produttori riescono a garantire mercati di nicchia di fascia alta per il pesce e grandi mercati per le verdure fresche biologiche.
L’acquaponica nelle isole tropicali (Isole Vergini e Hawaii) e nelle zone calde e prive di gelo (Australia) contrasta fortemente con le località più lontane dall’equatore. I vantaggi in ambienti caldi sono i minori costi di riscaldamento e la disponibilità stagionalmente uniforme della luce diurna, consentendo così ai sistemi potenzialmente a basso costo di sopravvivere economicamente. Una posizione priva di gelo vicino all’equatore con poche o nessuna differenza stagionale rende più economico e facile l’installazione e il funzionamento di un sistema tutto l’anno, che consente di creare configurazioni aziendali semi-professionali a conduzione familiare in quelle regioni. Inoltre, la produzione locale in queste aree è valutata più in alto poiché le colture verdi a foglia sono difficili da immagazzinare (ad esempio Australia/calore) o difficili da trasportare ai clienti (Isole) e generalmente presentano un margine di contributo molto più elevato rispetto a località come l’Europa e il Nord America.
L’acquaponica può avere diversi vantaggi in un contesto urbano. Tuttavia, i vantaggi sono efficaci solo se si tiene conto delle specifiche condizioni del quadro urbano e se vengono attuati ulteriori sforzi di comunicazione. Gli agroparchi periurbani sono presentati da Smeets (2010) come una soluzione tecnicamente ed economicamente praticabile per l’agricoltura urbana, offrendo un potenziale di sinergia con l’industria esistente attraverso il calore residuo e una logistica adeguata nonché flussi alternativi di materiali inorganici e organici, ad esempio COSub2/sub, da produzione di cemento. L’acquaponica sul tetto utilizza spazi «vuoti» nelle aree urbane (Orsini et al. 2017). Spesso si presume che i tetti siano gratuiti «perché ci sono». Eppure ogni spazio della città è di alto valore. Un proprietario di un edificio cercherà sempre entrate per lo spazio che offre, anche per l’utilizzo di tetti liberi. Una fattoria sul tetto comporta un alto rischio economico e potrebbe essere necessario apportare modifiche all’edificio (prese d’aria e logistica). I tetti sono interessanti anche per la produzione di energia solare con meno rischi per l’operatore (vedi anche cap. 12).
Mentre l’acquaponica viene spesso esplicitamente pubblicizzata come una tecnologia di produzione adatta ad ambienti urbani e persino aree con terreno contaminato, il costo immobiliare è spesso completamente sottovalutato. Ad esempio, i prezzi ufficiali degli immobili in Germania possono essere esaminati tramite lo strumento online BorisPlus (2018), rivelando un notevole divario tra i prezzi limite del centro città e i prezzi dei terreni agricoli. Ad esempio, gli immobili periurbani entro i confini della città di Dortmund, in Germania, si trovano nella gamma di 280 €/msup2/sup—350 €/msup2/sup, mentre i terreni agricoli al di fuori dei confini della città si trovano nell’intervallo di 2 €/msup2/sup—6 €/msup2/sup. Inoltre, i codici edilizi tedeschi concedono agli agricoltori il privilegio di erigere edifici agricoli al di fuori dei confini della città. Questa situazione giuridica e finanziaria rende i terreni agricoli in prossimità delle zone economiche attraenti per le aziende acquaponiche di grandi dimensioni, portando al concetto summenzionato di agroparchi. Il posizionamento delle fattorie acquaponiche solleva sfide con la percezione dei clienti. I cittadini che sono stati intervistati sulla loro preferenza di diversi concetti di agricoltura urbana per l’uso del suolo pubblico del centro città hanno mostrato una preferenza per l’uso che mantiene lo spazio accessibile per i cittadini, così come un basso livello di accettazione per gli agroparchi (Specht et al. 2016). I risultati della ricerca sull’accettazione dell’acquaponica hanno rivelato una varianza maggiore rispetto agli altri potenziali utilizzi, suggerendo un’ambivalenza cittadina dovuta alla mancanza di informazioni sul metodo di produzione. Sono necessari ulteriori sforzi di comunicazione in quanto l’acquaponica è un sistema di produzione molto complesso e nuovo sconosciuto alla maggior parte delle persone nella società, comprese le popolazioni urbane.
Le potenzialità e i rischi dell’acquaponica in un contesto urbano diventano chiari dal paragrafo precedente. Nel contesto urbano è necessario sviluppare strategie e piani di emergenza distinti in fase di pianificazione dell’implementazione di un impianto di produzione acquaponica.
La maggior parte dei dati attualmente raccolti sugli agricoltori commerciali si concentra su luoghi al di fuori dell’Europa. Una solida valutazione economica delle strutture acquaponiche alle latitudini e ai climi europei è difficile, perché da un lato esistono solo pochissimi impianti commerciali in Europa e dall’altro le attrezzature tecniche, le scale e i modelli di business sono molto diversi in altre parti del globo, in cui le attività commerciali acquaponica è più diffusa (Bosma et al. 2017). Mentre Goddek et al. (2015) e Thorarinsdottir (2015) forniscono un’ottima panoramica degli impianti commerciali europei e delle loro sfide, essi presentano solo alcuni parametri economici quali i prezzi al consumo (mirati), le dichiarazioni sul reddito «potenzialmente» realizzabile o i prezzi di pareggio per la produzione. Poiché questi sono validi solo alle condizioni specifiche delle strutture oggetto di indagine, solo dichiarazioni limitate possono essere trasferite in altre località, anche all’interno dell’Europa.
Sebbene vi siano alcune valutazioni specifiche della produttività (ad esempio Medina et al. 2015, Petrea et al. 2016), al momento non sono note analisi complete del potenziale di mercato e valutazioni fondate sul rapporto costo/efficacia. Inoltre, ci sono studi iniziali su modelli tecnici dinamici che utilizzano le dinamiche metodologiche del sistema come Goddek et al. (2016) e Körner e Holst (2017). Ciò illustra quanto sia essenziale la disponibilità di dati completi per condurre una sana analisi della redditività.
Uno dei pochissimi casi di modellazione ipotetica creati con dati provenienti dall’Europa è il modello di Morgenstern et al. (2017). Hanno fornito dati tecnici provenienti dall’impianto pilota dell’Università di Scienze Applicate della Vestfalia meridionale, che consisteva in un allevamento ittico commerciale e in un sistema di orticoltura standard. In questo caso, sono stati modellati i calcoli degli investimenti e dei costi completi con dati tecnici dettagliati completi per i sistemi in tre diverse scale. Per tre aziende acquaponiche di dimensioni diverse che allevano pesce gatto europeo (Silurus glanis) e producono lattuga sono stati effettuati modelli di calcolo dei costi operativi per un periodo di avviamento di 6 anni e costi di investimento nonché un calcolo semplificato della differenza di rendimento dei costi. Le dimensioni calcolate sono state ricavate dall’impianto pilota situato presso l’Università di Scienze Applicate della Vestfalia meridionale e dalla scala dell’acquacoltura del partner del progetto. Le dimensioni modellate dell’acquacoltura erano 3 msup3/sup, 10 msup3/sup e 300 msup3/sup. Sono state fatte alcune ipotesi generali e semplificazioni per i calcoli, che illustrano le critiche sopra presentate sui limiti della modellazione ipotetica:
Sono state prese in considerazione perdite di qualità e di produzione inferiori alla media nei primi 5 anni. I calcoli della redditività si basano su un processo di produzione stagionato e stabile a partire dall’anno 6.
Produzione costante di idrocoltura. Il flusso di nutrienti completo dell’acqua di processo è stato calcolato per essere consumato dalla produzione di lattuga da idrocoltura, indipendentemente dalle differenze stagionali e indipendentemente dalla disponibilità di nutrienti provenienti dall’acquacoltura.
La dimensione del letto di coltivazione dell’idrocoltura è stata calcolata in 60 msup2/sup, 200 msup2/sup e 5.500 msup2/sup.
La domanda di riscaldamento per l’idrocoltura e l’acquacoltura è stata approssimata con una metodologia leggermente modificata di KTBL (2009). La posizione modellata della fattoria è Düsseldorf, Germania.
I costi energetici per kWh sono stati approssimati per la produzione con un sistema combinato di calore ed energia (CHP) con 15 ct/kWh (elettricità) e 5,5 ct/kWh (calore), rispettivamente. Per semplicità, un sistema di cogenerazione non è stato modellato.
È stata ipotizzata la commercializzazione diretta dei prodotti. Per i prodotti sono stati calcolati prezzi di mercato abbastanza ottimisti, ma non sovraptimistici. Nel calcolo non sono stati inclusi costi di marketing estesi, poiché lo sforzo di marketing richiesto per costruire una base di clienti e un mercato stabile non è stato affrontato nel progetto. Trascurare i costi di commercializzazione presuppone che i prezzi di mercato nella commercializzazione diretta non abbiano costi e costituiscano pertanto una notevole semplificazione del calcolo.
Nei calcoli non sono stati inclusi i costi relativi agli immobili necessari per l’azienda agricola. La logica di questa semplificazione è costituita dai costi molto diversi per lo spazio a seconda della posizione e del contesto del progetto.
Il costo del lavoro è stato calcolato al salario minimo, il che costituisce una forte ipotesi per quanto riguarda gli elevati livelli di capitale umano necessari per gestire sistemi acquaponici complessi.
Le perdite di mortalità pari al 5% nel sistema di acquacoltura sono compensate dal magazzinaggio all’inizio di ciascun ciclo di produzione.
Un’analisi della struttura dei costi del sistema di acquacoltura modellato a dimensioni di produzione mostra che la manodopera, i mangimi per pesci, il novellame e l’energia sono i principali fattori di costo, contribuendo circa un terzo dei costi principali ciascuno. A questo punto va sottolineato che i costi del lavoro sono calcolati sulla base del salario minimo e che i costi per la superficie occupata dell’azienda agricola non sono stati presi in considerazione nei calcoli (fig. 18.1).
I costi dell’elettricità e del riscaldamento offrono un potenziale di ottimizzazione. Le pompe hanno una durata compresa tra 2 e 5 anni. Le pompe inefficienti possono essere sostituite con pompe più efficienti nel ciclo di vita naturale della macchina. I guadagni di efficienza in termini di costi per questi tipi di ottimizzazioni sono semplici da calcolare e i guadagni di efficienza sono anche facili da monitorare dopo l’implementazione. Misure simili per ridurre i costi di riscaldamento sono relativamente facili da calcolare. Ad esempio, i costi e gli effetti dei pannelli isolanti aggiuntivi possono essere calcolati e anche qui i guadagni possono essere facilmente monitorati.
I costi del lavoro emergono come il principale fattore di costo che mostra un significativo potenziale di ottimizzazione con l’upscaling. I sistemi su larga scala consentono l’utilizzo di dispositivi di risparmio di manodopera, ad esempio, di livellatrici automatizzate o di macchine automatiche per il riempimento di mangiatoie. La redditività di questo tipo di ottimizzazioni deve essere calcolata in base al progetto.
Fig. 18.1 Struttura dei costi per il lato acquacoltura di un sistema acquaponico, modello ipotetico ricavato dai dati tecnici dell’impianto pilota dell’Università di Scienze Applicate della Vestfalia meridionale. (Basato su Morgenstern et al. 2017)
Analogamente, è stata effettuata un’analisi dei costi per la parte idrocoltura dei sistemi modellati. I principali fattori di costo sono la manodopera, le piantine e i costi energetici per l’illuminazione e il riscaldamento. Una maggiore maturità operativa della produzione, quando la curva di apprendimento iniziale è stata padroneggiata, può fare spazio alla produzione interna di piantine. L’integrazione di questa fase di produzione può offrire un potenziale di ottimizzazione dei costi. Per quanto riguarda il potenziale di riduzione dei costi degli altri fattori di costo, energia e manodopera, la situazione sopra descritta si applica anche alla parte idrocolturale (fig. 18.2).
Per le tre dimensioni del sistema è stata effettuata un’analisi delle differenze di costo, dimostrando che il microsistema e il sistema di piccole dimensioni non sono economicamente praticabili. Non esiste un potenziale di automazione e di razionalizzazione sfruttabile a causa delle dimensioni estremamente ridotte dell’acquacoltura e delle dimensioni ridotte dell’idrocoltura che comportano costi del lavoro proibitivi. La sovrattassa quantitativa minima e le spese di trasporto per i mangimi per pesci e effetti analoghi per altre categorie di costi comportano un onere finanziario aggiuntivo per questi due sistemi.
Il sistema delle dimensioni della produzione presenta una differenza positiva in termini di costi quando non vengono presi in considerazione i costi immobiliari o i diritti di proprietà per i terreni richiesti (tabella 18.1).
Fig. 18.2 Fig. 18.2 Struttura dei costi per idroponica lato di un sistema acquaponico, modello ipotetico da dati tecnici dell’impianto pilota dell’Università di Scienze Applicate del Sud Vestfalia. (Basato su Morgenstern et al. 2017)
Tabella 18.1 Analisi delle prestazioni dei costi del calcolo del modello
tavolo testata tr class = header» Differenza di prestazioni THCost th Unità /th th Micro /th th Piccolo /th th Produzione /th /tr /testata tbody tr class=“dispari» TD Margine di contribuzione acquacoltura/td td €/a /td td -4173 /td td -2566 /td td 114.862 /td /tr tr class=“even» TDMargine di contributo idrocoltura/td td €/a /td td 691 /td td 13.827 /td td 541.087 /td /tr tr class=“dispari» Margini di contribuzione/td td/td td -3.483 /td td 11.260 /td td 655.948 /td /tr tr class=“even» TD Acquacoltura/td costo del lavoro td €/a /td td 3.705 /td td 8.198 /td td 45.000 /td /tr tr class=“dispari» TDCosto del lavoro Idrocoltura/td td €/a /td td 3.148 /td td 8.395 /td td 179.443 /td /tr tr class=“even» TDSum costo del lavoro/td td €/a /td td 6.853 /td td 16.593 /td td 224.443 /td /tr tr class=“dispari» TDReal costi immobiliari tenure/td td/td td n.d /td td n.d /td td n.d /td /tr tr class=“even» TDAmmortamento/TD td €/a /td td 7.573 /td td 15.229 /td td 185.269 /td /tr tr class=“dispari» TDTasso d’interesse 2% /td td €/a /td td 1.515 /td td 3.046 /td td 37.054 /td /tr tr class=“even» Differenza di prestazioni TDCosto/td td €/a /td td -19.424 /td td -23.607 /td td 209.183 /td /tr /tbody /tavolo
Fonte: Morgenstern et al. (2017)
Tabella 18.2 Potenziale creazione di posti di lavoro
tavolo testata tr class = header» th/th th Unità /th th Micro /th th Piccolo /th th Produzione /th /tr /testata tbody tr class=“dispari» TDSum costo del lavoro/td td €/a /td td 6.853 /td td 16.593 /td td 224.443 /td /tr tr class=“even» TDSum tempo lavoro/td td Giorni/a /td td 46 /td td 111 /td td1.496/td /tr tr class=“dispari» TDNumero di posti di lavoro/td td/td td 0,21 /td td 0,5 /td td 6,8 /td /tr /tbody /tavolo
Fonte: Morgenstern et al. (2017)
L’analisi mette inoltre in luce il potenziale di creazione di posti di lavoro dei rispettivi sistemi. Il calcolo del modello è stato eseguito partendo dal presupposto che tutti i compiti generali richiesti dell’impresa siano gestiti da dipendenti regolari, ipotesi piuttosto ottimistica rispetto al fatto che il salario minimo è stato utilizzato per il calcolo.
Un’altra ipotesi è stata fatta per quanto riguarda la separazione dei posti di lavoro: i dipendenti lavorano su entrambe le parti del sistema, l’acquacoltura e le parti dell’idrocoltura, in funzione del lavoro necessario al rispettivo sistema. Ciò richiede un set di abilità elevato che pone un altro punto interrogativo dietro il calcolo del salario minimo.
Anche nel sistema di produzione di dimensioni maggiori, il numero di posti di lavoro creati è limitato. Il numero calcolato di posti di lavoro è congruente con l’esperienza delle aziende orticole che lavorano nel settore idroponico, che di solito impiegano da cinque a dieci lavoratori per ettaro di serra (tabella 18.2).
I dati sugli investimenti iniziali in acquaponica sono da un lato molto difficili da reperire e dall’altro ancora più difficili da confrontare. Alcuni dei dati preliminari raccolti da altre fonti sull’investimento iniziale necessario per la creazione di un’azienda acquaponica (cfr. tabella 18.3) mostrano notevoli differenze tra gli investimenti iniziali nei sistemi, reali o ipotetici. Poiché i sistemi differiscono per l’estrema quantità di fattori, è estremamente problematico trarre conclusioni sugli investimenti iniziali necessari. Tuttavia, l’investimento iniziale in acquaponica sembra essere relativamente elevato, il che rispecchia la fase iniziale dell’industria. Si stima che inizi un investimento iniziale in un sistema acquaponico commerciale in Europa
Tabella 18.3 Costi stimati degli investimenti in acquaponica, varie fonti
tavolo testata tr class = header» La Fonte letteratura/th th Investimento totale [circa per msup2/sup della superficie di crescita] /th th Ubicazione /th th Dimensione e tipo dell’acquacoltura /th th Dimensione e tipo idroponico /th /tr /testata tbody tr class=“dispari» TdBailey e altri. (1997) /td td $22.642 [$ 226/ msup2/sup] /td td Isole Vergini, STATI UNITI /td td 4 serbatoi Tilapia Senza riscaldamento /td td 100 msup2/sup Lattuga DWC Senza serra /td /tr tr class=“even» TDadler e altri. (2000) /td td $244,720 [$ 240/ msup2/sup] /td td Shepherdstown, WV, USA /td td 19.000 l 239 msup2/sup Arcobaleno trota Senza riscaldamento ($122,80) /td td cca. 120 msup2/sup Lattuga NFT ($17.150) Serra in polietilene con riscaldamento e luci ($78.770) /td /tr tr class=“dispari» TDTokunaga et al. (2015) /td td $217.078 [$ 190/ msup2/sup] /td td Hawai’i, Stati Uniti /td td 75,71 msup3/sup Tilapia /td td 1142 msup2/sup Lattuga DWC /td /tr tr class=“even» TDMORGENStern e altri (2017) /td td €151,468 [€ 1067/ msup2/sup] /td td Posizione del modello: Düsseldorf /td td 3 msup3/sup Europea pesce gatto /td td Superficie letto da 59 msup2/sup Serra 83 msup2/sup Lattuga DWC /td /tr tr class=“dispari» TDMORGENStern e altri (2017) /td td €304.570 [€ 650/msup2/sup] /td td Posizione del modello: Düsseldorf /td td 10 msup3/sup Europea pesce gatto /td td 195 msup2/sup zona letto Serra 274 msup2/sup Lattuga DWC /td /tr tr class=“even» TDMORGENStern e altri (2017) /td td €3.705.371 [€ 302/msup2/sup] /td td Posizione del modello: Düsseldorf /td td 300 msup3/sup europeo pesce gatto /td td Superficie letto per coltivare 5,568 msup2/sup Serra 6.682 msup2/sup Lattuga DWC /td /tr /tbody /tavolo
con almeno 250 EUR/msup2/sup di area di crescita, ma può facilmente richiedere un investimento molto più elevato, a seconda delle condizioni esterne, delle dimensioni e della complessità del sistema e della durata della stagione di crescita prevista (Tabella 18.3).
Lo status sperimentale e pionieristico dell’acquaponica commerciale è uno dei motivi per cui il finanziamento di progetti commerciali più grandi può rappresentare una sfida. La maggior parte dei sistemi acquaponici sono stati finanziati attraverso sovvenzioni di ricerca o attraverso appassionati di acquaponica. La comunicazione personale con le banche tedesche tradizionalmente sono forti nel finanziamento degli investimenti agricoli e che quindi hanno familiarità con la complessità della produzione agricola e dell’allevamento animale ha rivelato che non avrebbero finanziato un progetto acquaponico a causa della mancanza di un modello di business collaudato e consolidato (Morgenstern et al. 2017).