Traktorite valmistamise poolest kõige tuntum ettevõte John Deere on hakanud tegelema tehisintellektiäriga. 2017. aastal ostis John Deere Labs 305 miljoni dollari eest Blue River Technology - arvuti visiooni ja masinõppe tehnoloogiaga idufirma, mis võimaldab tuvastada iga üksiku tehase taime. See tähendab, et herbitsiidikindlaid umbrohtusid saab tervetest taimedest hõlpsasti eristada. Puhas tulemus? Põllumehed saavad vähendada Blue Riveri andmetel kemikaalide kasutamist umbes 95%, parandades samal ajal saagikust.
Kuna keskkonna-, sotsiaalsed ja demograafilised tegurid avaldavad üha enam survet traditsioonilisele põllumajandustoodete tootmise tehnoloogiale, pöörduvad nii investorid kui ka ettevõtjad innovatsiooni poole.
Aasta sisse seadnud Tuleviku toitmine: ülevaade toiduainetööstusest , käsitleme nüüd üksikasjalikumalt uuenduslikke tehnoloogiaid, mis on toiduainetööstuses revolutsiooni teinud. Täpsustame nii selles valdkonnas paljutõotavaid uusi tehnoloogiaid kui ka huvitavaid idufirmasid, mis neid tööle panevad vertikaalne põllumajandus , alternatiivsed valgud , täppisviljelus , põllumajanduslik biotehnoloogia ja muud huvitavad tulevikutrendid .
Vertikaalpõllundus on põllukultuuride kasvatamine vertikaalselt laotud kihtidena. See on võimalik, kui kasutada seina või aia külge riputatud kasvavaid riiuleid ja rakendada taimede toitmiseks hüdropoonilisi võtteid.
Sellel tehnikal on suur potentsiaal, kuna see tagab kontrolli paljude tootmismuutujate üle. See mitte ainult ei vähenda tarbitavate sisendite arvu, vaid võimaldab kontrollida ka põllukultuuride patogeene ja parasiitputukaid. See võimaldab märkimisväärselt lühemad saagitsüklid ja aastaringne tootmine , andes võimaluse:
See koos märkimisväärse kokkuhoiuga vee ja sisendite osas on võtmetegur kasvava toidunõudluse vastu võitlemisel ja toiduainetetööstuse edu saavutamisel.
Vertikaalse põllumajanduse laiendamine võib siiski tekitada raskusi, peamiselt kõrge energiakasutus see tehnika nõuab, mis paratamatult mõjutab ka selle süsinikujälge. Vertikaalsed põllumajandustootjad on nõus oma tegevuse võimendamiseks taastuvenergiat kasutama, kuid tööstusel on veel pikk tee minna.
Enamik vertikaaltalusid on läbi kukkunud, kuna nende suured kulud on robotivarustus ja kunstlik valgus kaotas lihtsama mustuse, kasvuhoonete ja päikese tehnoloogia tõttu. Kuid see kontseptsioon tõmbab nüüd ettevõtete investeeringute kasvu, mida illustreerivad sellised ettevõtted nagu Spread või Plenty, USA idufirma, mida toetab 200 dollarit miljonit investoritelt, sealhulgas SoftBanki Masayoshi Son ja Amazoni Jeff Bezos. MarketsandMarketsi andmetel kasvab see toiduaineturu alamsektor koos a 24,8% CAGR ja eeldatavasti jõuab see 2022. aastal 5,8 miljardi dollarini.
Hüdropoonika ja aeropoonika on kaks peamist selles valdkonnas rakendatavat tehnoloogiat. Ühe rakendamine hõlmab märkimisväärset ressursside kokkuhoidu ja head tasakaalu veekasutuse ning vajalike väetiste / toitainete vahel.
Kliimaseadmed on sellel turul kõige kiiremini kasvav riistvarasegment, millel on tootluse suurendamisel ülioluline roll. Kaitstud kasvukeskkonna tagamiseks tuleb mitut kliimat mõjutavat tegurit kõrgemal tasemel kontrollida.
Vertikaalne põllumajandusturg Rumeenias Aasia ja Vaikse ookeani eeldatavasti on aastaks 2022 teiste piirkondadega võrreldes suurim osakaal.
Vertikaalne põllumajandusturg regioonide kaupa (miljon dollarit)
Jaapanis, Singapuris, Taiwanis ja teistes tehnoloogiliselt arenenud riikides on arvukalt talusid, mis juba juhivad piirkonna turgu. Investeeringud kasvasid oluliselt 2015. ja 2016. aastal 60 miljonit dollarit aastatel 2017 ja 2018 414 miljonit dollarit .
CapEx on nende ettevõtete jaoks kõrge. Väikesemahuline madalatehnoloogiliste vertikaalsete põllumajandusettevõtete käivitamine võib vajada umbes 280 000 dollarit ja teise põlvkonna tehase jaoks kuni 15 miljonit dollarit. Kõige uuenduslikumate tehaste hulka kuuluvad andmete haldamine, tehase haldamise automatiseerimine, saagikoristuse automatiseerimine ja saagikoristusjärgne automatiseerimine. Keskmiselt annab selline taim ühiku kohta 55 korda rohkem saaki kui traditsioonilised talud. Lisaks peaks innovatsioon vähendama tegevuskulusid: näiteks suurendama selles tehnikas kasutatavate LED-tulede efektiivsust.
Peamised mängijad sellel turul on AeroFarms , USA-s asuv ettevõte, mis on selles äris tegutsenud 15 aastat ja on kasvanud 238 dollarit miljonit ja Palju (USA), mis on tõstatanud 226 dollarit miljon.
Euroopa keskkonna jaoks Infarm (Saksamaa) on Berliinis asuv ettevõte, mis on juba teeninud umbes 122 miljonit dollarit, Agricool (Prantsusmaa) on kogunud 36 miljonit dollarit ja keskendub peamiselt maasikatootmisele, Agrilutsioon (Saksamaa) on kogunud 4,6 miljonit dollarit ja Põllumajandussfäär (Itaalia) on kogunud 7,5 miljonit dollarit ja tulud on 4,23 miljonit dollarit.
Teadlased ja idufirmad tegelevad alternatiivsete valkude kasutamisega, kuna suureneva elanikkonna toitmine kariloomade lihaga muutub liha nõudluse pideva kasvu tõttu tõenäoliselt üsna keeruliseks.
Tulemusena, 46% kogu põllumajandussaadustest kasutatakse praegu ainult kariloomade söötmiseks. Tavapärase lihatootmise tõhususe suurendamise lahendused on peaaegu ammendunud ja nende järgimine ei suuda ületada globaalseid põllumajandus- ja toiduprobleeme.
Nii arenevad uued lihatooted ja turuosalised. Tavapärase lihatootmise suurendamise asemel keskenduvad mitmed ettevõtted leiutamine uued tooted tavapärase liha asendamiseks . Mõned kõige lootustandvamad valdkonnad on putukapõhine liha, uudsed veganliha asendajad ja kultiveeritud liha .
Putukapõhine liha on valmistatud peamiselt kilkadest ja jahuussidest pärinevast valgust. Sellel suundumusel on mõned eelised, näiteks energia ja valgu parem muundamine võrreldes traditsioonilise lihaga. Putukatoidul on suuremad võimalused inimeste asemel kariloomade söötmiseks, kuna sellel on maitse ja tekstuurilised erinevused võrreldes traditsioonilise lihaga ning tarbijate negatiivne arusaam putukatest toiduna valdavas enamuses lääneriikides.
Ülemaailmne lihaturu prognoos
Kaks kõige huvitavamat suundumust võiksid olla uudne veganliha asendamine ja kultiveeritud liha. Esimene neist ei vaja loomseid koostisosi ja selle sensoorne profiil läheneb lihale palju lähemale kui traditsiooniline vegan / taimetoitlane asendaja. Selle peamine põhjus on keeruline tootmisprotsess, milles kasutatakse taimedest kääritamise teel eraldatud hemoglobiini ja sideaineid. Selle valdkonna alustavad ettevõtted (nt Võimatud toidud , JUST , Liha taga ) kogus 2018. aastani rohkem kui 900 miljonit dollarit ning tooteid on juba saadaval nii supermarketites kui ka restoranides.
Kultiveeritud liha on lihale alternatiiv, mis tekib rakkude eksponentsiaalse kasvu kaudu bioreaktorites. Liha kasvatamine on suurim võimalus, isegi kui see on sellega seotud märkimisväärsete kulude tõttu halvas arengus.
The protsess algab siis, kui elusalt loomalt ekstraheeritakse rakk ja kasvatatakse laboris kultuuri (nn rakuliini) püsivaks rajamiseks. Rakud võivad pärineda mitmest allikast: elusloomade biopsiad, värske liha tükid või rakupangad. Rakuliinid võivad põhineda kummalgi primaarsed rakud või edasi tüvirakud . Kui hea rakuliin on valitud, viiakse proov bioreaktorisse, kus rakud paljunevad eksponentsiaalselt ja neid saab koguda. Tulemuseks on liha, mida loomalihast peaaegu ei eristata. Kaubanduslikke tooteid veel ei müüda , isegi kui see tehnika võib potentsiaalselt rikkuda mitme miljardi ülemaailmse lihatööstuse.
Kõige potentsiaalselt häirivamad suundumused võiksid olla uudne vegan ja kultiveeritud liha, mis saavutavad 2040. aastal vastavalt 25% ja 35% maailmaturuväärtusest tänu nende suurele kaubanduslikule potentsiaalile, mis on ajendatud nende suurest sarnasusest päris lihaga. See muudab nad riskikapitali jaoks atraktiivseks. Eelkõige võidab pikas perspektiivis kultuuriliha, kuid üleminekuetapis on hädavajalik uudne veganliha asendamine.
Kõige arenenumad uudsed veganliha asendusettevõtted asuvad USAs. Liha taga ja võimatu toit kuuluvad kuulsamate hulka ja on juba kogunud mitusada miljonit dollarit.
Impossible Foods kogus 2019. aastal E-sarjas 300 miljonit dollarit, mis tõi omakapitali koguväärtuse 700 miljoni dollarini. Investorite seas on sellised silmapaistvad nimed nagu Bill Gates, GV (endine Google Ventures), UBS ja Sailing Capital. Beyond Meat on juba avalikkuse ette jõudnud.
Vegan-liha asendusettevõtted | ||
Nimi | Tulud ja rahastamine | Asutamise aasta |
Liha taga (USA) | Hinnanguline tulu 50–100 miljonit dollarit tõi tänaseks 122 miljonit dollarit | 2009 |
Võimatud toidud (USA) | Hinnanguline tulu 50–100 miljonit dollarit tõi tänaseks 688 miljonit dollarit | 2011 |
Ojah (Holland) | Kerry Group omandas 2018. aastal> 25 miljoni dollari eest | 2009 |
Moving Mountains Foods (Suurbritannia) | ~ 19 miljonit dollarit tulu | 2016 |
The Meatless Farm Co. (Suurbritannia) | Puudub | 2016 |
Homsed toidud - Heura (Hispaania) | Puudub | 2017 |
Allikas: Crunchbase.
Need ettevõtted on kõige lähemal oma toodete turustamisele. Taimse toidu ja joogi alternatiivide turg on oodata jõuda 2024. aastaks 80,43 miljardi dollarini, kasvades prognoosi ajal 13,82% CAGR-ga periood aastatel 2019–2024.
Suurimad kultiveeritud lihaettevõtted asuvad USA-s. Memphise liha , mis asub San Franciscos, kogus proovirakul põhineva lihakombinaadi ehitamiseks 161 miljonit dollarit. See investeerimisvoor suurendab California rakupõhise lihaettevõtte kogufondi enam kui kaheksa korda. Investorite hulka kuuluvad Tyson Food, Richard Branson ja Bill Gates.
Investorid on viimase kümne aasta jooksul pannud USA taime- ja rakupõhistele lihaettevõtetele üle 16 miljardi dollari - ainuüksi 2017. ja 2018. aastal 13 miljardit dollarit. kaks aruannet vabastati Hea Toidu Instituut aastal 2019.
Kultiveeritud lihaettevõtted | ||
Nimi | Tulud ja rahastamine | Asutamise aasta |
Memphise liha (USA) | < million estimated revenue, raised 1 million to date | 2015 |
Future Meat Technologies (Iisrael) | Kogus A-seeria 14 miljonit dollarit | 2018 |
Mosa liha (Holland) | < million estimated revenue, raised ~ million series A | 2013 |
Viimase kahe aastakümne jooksul on täppisviljelus edukalt üle läinud akadeemilisest uurimisteemast põllumajanduse valdkonnas väga kasuliku praktika juurde. 2030. aasta lõpuks täppisviljelus on valmis saama põllumajanduse üheks kõige mõjukamaks trendiks.
Täppisviljeluse turg - kasvumäär regioonide kaupa (2021–2024)
Täppisviljelus on põllumajanduse juhtimise kontseptsioon, mis põhineb põllukultuuride põllu- ja põlluvahelise varieeruvuse vaatlemisel, mõõtmisel ja reageerimisele eesmärgiga määratleda otsuste toetamise süsteem (DSS) sisendite tasuvuse optimeerimiseks, säilitades samal ajal ressursid.
Investeeringud täppisviljelusse ulatusid 2015. aastal 96 tehingu korral 661 miljoni dollarini, mis on 140% suurem võrreldes 2014. aastaga AgFunder . Täppisviljeluse langus langes 2016. aastal aga 405 miljoni dollari võrra, peamiselt madalamate droonide kulutuste tõttu. Selle sektori tulevikku suunavaid täppisviljeluse kolme suunda on võimalik kindlaks määrata: kujutised ja andurid , robootika ja automatiseerimine ja digitaliseerimine ja suurandmed .
Kujutised ja andurid puudutavad välitulemuste seire, mulla seire ning kohapeal arvuti või reaalajas toimuva töö satelliidi-, droonipiltide ja saagitingimuste andurite abil, eesmärgiga pakkuda süsteemi, mis aitab sisendeid jälgida ja automatiseerida.
Robootika ja automaatika viitab sellistele tehnoloogiatele nagu masinnägemine, õhust tajumine ja tehisintellekt.
Digitaliseerimine ja suurandmed kasutage ärikaarditeenuste poole arenenud analüütika ja intelligentse masinakujunduse saavutamiseks välikaarte, liitreaalsust ja avatud andmete platvorme.
Eeldatakse, et turg kasvab 12,8% -ga CAGR-i, jõudes 2021. aastaks 5,5 miljardi dollarini. Praegu domineerib turul EMEA piirkond (41%), järgnevad APAC (32%) ja Ameerika (27%). Bayer on loonud enam kui 400 spetsialistist koosneva meeskonna ja investeerinud 1,25 miljardit dollarit põllumajandustootjate digitaalsete pakkumiste arendamise edendamiseks.
Täppisviljelus on suure potentsiaali tõttu ülerahvastatud põld. Maailma toitmine ja selle teenimine on motiveeriv paljudele erinevatele mängijatele. Sellele valdkonnale keskenduvad ka sellised ettevõtted nagu John Deere, CNH, Kubota, Bosch, Trimble ja Topcon, samuti suur hulk alustavaid ettevõtteid, sealhulgas:
Täppisviljelusettevõtted | |||
Nimi | Tulud ja rahastamine | Asutamise aasta | Kirjeldus |
Taranis (Iisrael) | Hinnanguline 1–10 miljoni dollari suurune tulu kogus tänaseks 30 miljonit dollarit | 2014 | Analüütikumootor, mis analüüsib põllukultuuride tootmise tsükli ja ilmaga seotud andmeid ning annab ettepanekuid |
Ecorobotix (Šveits) | Kasvas A-seeria 10,6 miljonit dollarit | 2011 | Robotite rohimine säästva põllumajanduse jaoks |
Blue River Technology (USA) | Tänaseks on kogutud 30 miljonit dollarit | 2011 | Vaadake ja pihustage taimekaitset |
CropX (Iisrael) | Tänaseks on kogutud 23 miljonit dollarit | 2013 | Laetav juhtmeta andurilahus mulla niiskuse jälgimiseks |
SeeTree (Iisrael) | Tänaseks on kogutud 15 miljonit dollarit | 2017 | Masinõppepõhised andmepõhised lahendused viljapuuaia kasvatajatele |
Ceres Imaging (USA) | < million estimated revenue, raised .5 million to date | 2014 | Andurid fikseeritud tiibadega õhusõidukitele, mis koguvad saagiandmeid |
Teine kiiresti kasvav nišš, kus töötab asjakohane arv tehnoloogilisi uuendusi, on murettekitavad Põllumajanduse biotehnoloogia , mis hõlmab kõiki bioloogilisi või keemilisi tööriistu ja protsesse, mida kasutatakse farmis ja ka põllumajandusjärgsetes protsessides. See kategooria hõlmab erinevat tüüpi tehnoloogiat ja teadust, sealhulgas geneetika , aretus , mikrobiomi uuringud , sünteetiline keemia ja loomade tervis .
Geneetika hõlmab protsesse, mis võimaldavad kasulike omaduste ülekandumist ühelt taimelt teisele organismi geneetilise materjaliga otsese manipuleerimise kaudu.
Aretus on teadus taimeomaduste muutmisest soovitud omaduste saamiseks.
Mikrobiomi uuringud koosneb väärtuslike teadmiste loomisest mikroobikoosluste bioloogiast ja nende mõjust ümbritsevale ja nende peremeestele.
Sünteetiline keemia on tekkiv uurimisvaldkond, mille eesmärk on uute bioloogiliste osade, seadmete ja süsteemide loomine või looduses juba leiduvate süsteemide ümberkujundamine.
Loomade tervis hõlmab tehnoloogiaid, mis parandavad loomasööda kvaliteeti, loomade jõudlust ja / või loomade tervist, samuti tehnoloogiaid, mis loovad uudse loomasööda, mis toimib esmase või teisese toiduallikana.
Põllumajanduse biotehnoloogia ülemaailmsel turul on eeldatavasti 33,8 miljardit dollarit aastaks 2024 , kasvades 10,9% CAGR-i (2019-2024). Põhja-Ameerika on suurim põllumajandusliku biotehnoloogia turg GMOde kõrgeima aktsepteerimise tõttu.
The geenitehnoloogia turg on kiiresti kasvav ja sellel võib olla positiivne mõju keskkonnale - GMO põllukultuurid nõuavad vähem kemikaale, maad ja masinaid, mis aitab vähendada keskkonnareostust ja kasvuhoonegaaside heitkoguseid. Lisaks on selle teaduse keskmes peamiselt uute seemnete ja taimede loomine, mis on võimelised kasvamise ajal vastu pidama herbitsiididele, putukatele ja viirustele - taluvad keskkonnast tulenevaid pingeid (nt põud, üleujutused) ning täiendavaid toitumisalaseid eeliseid ja paremat maitset.
Geenitehnoloogial on ka mõned miinused. Üldiselt on patogeenid võimelised kohanema uute geneetiliste profiilidega, seetõttu võib esineda ootamatuid negatiivseid kõrvalmõjusid (nt põuakindlad taimed võivad otsese päikesevalguse suhtes vähem taluda).
Lisaks on autoriõiguste ja patentide kasutamine intellektuaalomandi õiguste kaitseks selles valdkonnas suur eelis, mida iseloomustab madal jäljendamiskulu.
Mõned põllumajandusliku biotehnoloogiaga tegelevad idufirmad ja VKEd on:
Põllumajanduse biotehnoloogiaettevõtted | |||
Nimi | Tulud ja rahastamine | Asutamise aasta | Kirjeldus |
Kaiima Bio-Agritech (Iisrael) | Tänaseks on kogutud 133 miljonit dollarit | 2006 | Taimede tootlikkus tänapäevaste põllumajandussüsteemide jaoks, kasutades geneetikat ja aretustehnoloogiat |
Connecterra (Holland) | Hinnanguline 1–10 miljoni dollari suurune tulu kogus tänaseks 9,5 miljonit dollarit | 2014 | IDA (Intelligent Dairy Farmers Assistant), tehisintellektiga töötav teenus, mis kasutab lehmadelt kogutud andmeid terviseprobleemide tuvastamiseks |
Terramera (Kanada) | Hinnanguline 1–10 miljoni dollari suurune tulu kogus tänaseks 83 miljonit dollarit | 2009 | Sihipärane taimekaitsetehnoloogia, mis suurendab orgaaniliste koostisosade efektiivsust |
Paarikaupa taimed (USA) | 125 miljoni dollari suurune investeering Monsantolt | 2017 | Uued kultuurid ja modifitseerige olemasolevaid, kasutades geenitöötlustehnoloogiat, näiteks CRISPR |
Equinom (Iisrael) | Hinnanguline 1–10 miljoni dollari suurune tulu kogus tänaseks 18 miljonit dollarit | 2012 | Arvutusbioloogia parendatud omadustega põllukultuuride aretamiseks ilma geneetiliste manipulatsioonideta |
AgroSavfe (Belgia) | Puudub | 2013 | Biopestitsiidid laamade antikehadest |
Ajalooliselt on põllumajandus läbi teinud rea pöördeid, mis on viinud efektiivsuse, saagikuse ja kasumlikkuse varem mõeldamatule tasemele. Turuprognoosid järgmiseks kümnendiks viitavad a digitaalne revolutsioon see mõjutab tõenäoliselt põllumajandusliku toiduahela kõiki aspekte.
Kliima seisukohast on üha suurem vajadus välja mõelda, kuidas toota võimalikult palju toitu sama palju põllumaad (kui mitte vähem). Kuid nagu varem arutletud, pole kliimamuutused ainus toiduäri lähiaastatel ohustav tegur; tuleb ka a kasvav nõudlus põllumajanduses rakendatavate tehnoloogiliste lahenduste järele .
Eelnevalt arutasime kultuurliha, CRISPR-i ja genoomi redigeerimise, täppisviljeluse ja vertikaalpõllunduse tähtsust tulevikus. Kuid need pole ainsad saadaolevad tehnoloogiad, mida teadlased uurivad. A lai valik lahendusi uuritakse, et tulla toime nii kliimamuutustega seotud toiduga seotud probleemide kui ka toidunõudluse suurenemisega. Mõned näited hõlmavad järgmist:
Kahjuks ei saa paljud neist toiduainetööstuse tehnoloogiatest veel tõhusaks rakendamiseks vajalikke investeeringuid; sellegipoolest see valdkond tõuseb teadlikkus väga kiiresti ja investeeringud järelikult kasvavad.
Lugege selle sarja I osa: Tuleviku toitmine: ülevaade toiduainetööstusest .
Kuna keskkonna-, sotsiaalsed ja demograafilised tegurid avaldavad üha enam survet traditsioonilisemale toiduainete tootmistehnoloogiale, pöörduvad nii investorid kui ka ettevõtjad innovatsiooni poole. Sellised tehnoloogiad nagu vertikaalne põllumajandus, alternatiivsed valgud ja täppisviljelus näitavad suurt lubadust.
Põllumajandus- ja toiduainetööstus keskendub nii traditsioonilistele kui ka uuenduslikumatele toiduainete tootmise tehnoloogiatele. Täppisviljelus, vertikaalpõllundus ja alternatiivsed valgud on kõik sektori innovatsiooni näited.
Põllumajandussektori uuendustel võib olla ka negatiivne mõju. Näiteks on lihakultuuril ja vertikaalpõllundusel mõlemad väga kõrged jooksvad kulud, mis tähendab, et kosmoses tegutsevad idufirmad vajavad enne oma toodete edukaks turustamist väga kõrget rahastamist.