Tendencias de la industria

La sostenibilidad de la granja vertical: gana en agua, pierde en electricidad

Primer plano de raíces blancas hidropónicas. La sostenibilidad de la granja vertical: gana en agua, pierde en electricidad

2026-06-11

¿La hidroponía es realmente buena para el medioambiente, o es una fuente incontrolable de consumo eléctrico? Tanto en presentaciones a inversores como en procesos de selección de compradores o en aprobaciones internas, las granjas verticales suelen debatirse con esta dicotomía. Y sin que nadie logre formular un contraargumento decisivo ante afirmaciones contradictorias, la reunión avanza sin resolver nada. ¿Le resulta familiar? El problema no está en estar a favor o en contra, sino en no haber trazado la línea que delimita «en qué condiciones se gana y en qué condiciones se pierde».

El ahorro de agua no desapareció; simplemente se desplazó hacia la electricidad

Se dice con frecuencia que la hidroponía «utiliza poca agua». Es cierto: al recircular el agua, el consumo en el grifo de la instalación se reduce. Pero la electricidad que mueve toda esa iluminación y climatización se genera en algún lugar —una central eléctrica— y esa central también consume agua. La instalación ahorra agua, pero esa agua simplemente se ha trasladado al lado de la electricidad. Solo ha desaparecido de la vista; no se ha esfumado. Y este patrón de «simplemente se desplazó a otro lugar» no se limita a este único caso.

El «ahorro de agua» de la hidroponía de recirculación es un hecho. Pero también es una historia que estrecha el campo de visión justo aguas arriba del grifo. Si la iluminación y la climatización funcionan con energía fósil o nuclear, la central necesita agua para enfriarse. Por eso lo preciso no es «no utiliza agua», sino «el consumo de agua se trasladó de la instalación a la central»: está oculto, no eliminado. Dicho esto, esto no significa que «como simplemente se desplazó, operar con ahorro de agua no tiene sentido». Reducir la factura del agua, el tratamiento de aguas residuales y las pérdidas de fertilizantes aguas arriba del grifo sí es un beneficio real para la economía de la operación. En lo que he observado sobre el terreno en granjas verticales, la gestión de aguas residuales y fertilizantes es uno de los puntos donde más se nota. El impacto es real; simplemente, el agua no ha desaparecido del planeta en su conjunto. La misma estructura aparece en otros aspectos. «Sin pesticidas» funciona porque, en lugar de dejar entrar insectos, se mantiene el ambiente interior limpio mediante climatización y filtración sostenidas por electricidad. Y «sin suelo» solo significa que los fertilizantes de la solución nutritiva se fabrican en una instalación industrial y se transportan hasta allí. En todos los casos se trata de desplazar una carga a otro lugar, a otro recurso. Antes de juzgar si es bueno o malo con una sola palabra, ¿por qué no dudar primero de si «esto realmente disminuyó o simplemente se movió a otro lado»? Y según si lo que se desplazó es electricidad o agua, y qué es barato y qué es caro en esa región, las ventajas y desventajas se invierten.

Esta lectura de que «lo que bajó en la instalación se ha movido a otra columna» también se refleja claramente en los números. La hidroponía cerrada reduce el agua de riego a aproximadamente el 1% en comparación con la lechuga al aire libre en California o Arizona (véase 1). Hay informes de que, en hojas verdes, dependiendo del cultivo, el agua puede reducirse hasta un 99% (véase 3). Es sin duda una columna en la que se gana de forma contundente. Sin embargo, esta ventaja hídrica solo tiene un valor elevado en regiones como California o Arizona, donde el agua es escasa y cara. En regiones donde el agua es abundante y barata, el mismo «99% de ahorro» sale pequeño en términos monetarios y la ventaja se diluye. Y ese mismo estudio también muestra la energía primaria utilizada para lograr ese ahorro de agua. La lechuga al aire libre consume 10,7 megajulios por kilogramo, mientras que la lechuga hidropónica en interior (sistema cerrado) consume 162 megajulios: más de diez veces. En términos de gases de efecto invernadero, también supera aproximadamente entre 8 y 10 veces a los cultivos al aire libre y en invernadero, siendo la electricidad la causa principal (véase 1). «Ganar contundentemente en agua y perder contundentemente en electricidad» ocurre simultáneamente dentro de la misma tabla. Respalda la interpretación de que no disminuyó, sino que se desplazó entre columnas.

Cabe señalar que los números resultan claros aquí principalmente para las granjas verticales: instalaciones cerradas con LED que producen hojas verdes (lechuga). Los invernaderos que utilizan luz solar y los cultivos con fruto como tomates y fresas tienen un orden de magnitud completamente distinto tanto en rentabilidad como en impacto ambiental, y deben verse como una tabla separada. En lo que sigue, salvo indicación contraria, las cifras corresponden a granjas verticales con hojas verdes.

La línea divisoria entre ganar y perder se mueve con la combinación energética

¿La carga en el destino al que se desplazó realmente acaba siendo mayor que lo que bajó en la instalación? Quizás incluso después del desplazamiento el balance global sea neutro, o incluso ligeramente positivo: ese pensamiento surge. Y si las ventajas y desventajas se invierten según la región, quizás haya una línea divisoria clara en algún punto, puede que algunos estén pensando.

Lechuga en estanterías LED multinivel. Hacer más eficiente la iluminación para reducir la electricidad es el mérito propio de la instalación

Al menos, desplazar la carga no siempre sale rentable. La hidroponía es un buen ejemplo. La energía para la fotosíntesis que el sol realizaba gratuitamente al aire libre es, en el interior, asumida íntegramente por la iluminación eléctrica. La generación que suministra esa electricidad también consume agua y energía, por lo que el agua ahorrada en la instalación no se convierte necesariamente en una ganancia neta. Cuanto más ligero y de menor precio unitario es el cultivo, como las hojas verdes, más pesada resulta la carga de electricidad en el punto al que se trasladó: esa es mi lectura al trabajar con los números. ¿Se puede trazar una línea divisoria clara? No exactamente. El factor decisivo es «de qué se genera esa electricidad». Para la misma granja vertical, en una región rica en hidroeléctrica o solar donde la electricidad es limpia, la balanza se inclina hacia la ventaja; en una región centrada en combustibles fósiles, por mucho que se ahorre agua en la instalación, se pierde en el lado de la central. Por eso, cuanto más centrada en combustibles fósiles y más alta en carbono es una región, la línea divisoria entre ganar y perder se traza primero en la combinación energética. A la inversa, en regiones donde la electricidad ya es limpia, la acción eficaz se desplaza hacia otras mejoras. Cultivo, fuente de energía, distancia de transporte: solo cuando se combinan estas condiciones se determina la ventaja o desventaja.

Que «la fotosíntesis es asumida por la electricidad» sí aparece en los números. La lechuga de granja vertical utiliza aproximadamente tres veces más energía que el cultivo en invernadero, y se estima que alrededor del 60% corresponde a la iluminación (LED) (véase 4). De ahí que la carga eléctrica resulte más pesada cuanto más hojoso es el cultivo. Y la lectura de que «la línea se traza primero en la combinación energética» también tiene respaldo. Para la misma lechuga de granja vertical, cambiar la fuente de energía del carbón a la eólica se estima que reduce los gases de efecto invernadero a aproximadamente 1/100 en un cálculo (véase 4). Se trata de una sola estimación citada en un artículo de opinión, por lo que el orden de magnitud en sí no puede erigirse en bandera, pero sí sirve como material para mostrar la dirección: que es la fuente de energía a la que se conecta, no las especificaciones de la instalación, donde se invierten la ventaja y la desventaja. Una evaluación del ciclo de vida también informa que no puede afirmarse que «la agricultura urbana es uniformemente mejor o peor que la agricultura convencional», y que dependiendo de la combinación de cultivo, técnica de cultivo, clima y fuente de energía, no hubo ninguna instalación que superara a la convencional en todos los indicadores (véase 5).

Las mejoras que reducen la electricidad logran tanto rentabilidad como beneficio ambiental

Hasta aquí hemos analizado las ventajas y desventajas ambientales. Pero quienes gestionan una instalación o la financian tienen otra vara de medir: la rentabilidad. Si usted mismo estuviera gestionando esa instalación o financiándola, ¿cómo lo vería? ¿«Mejorar los números ambientales» parece estar en tensión con «mejorar la rentabilidad»? ¿O hay partes que avanzan en la misma dirección? La sostenibilidad suele hablarse como si fuera algo separado de la rentabilidad, pero ¿qué ocurre en la práctica?

Una tabla de cifras. Una sola tabla que muestra electricidad, agua, transporte y residuos como cifras, y deja las perspectivas futuras y la escala como aspectos cualitativos

Para ir a la conclusión: la rentabilidad y los números ambientales, lejos de ser cosas separadas, apuntan en la misma dirección en una buena parte. Empecemos con la electricidad. En una granja vertical PFAL, el mayor coste es la factura eléctrica, y el mayor factor de impacto ambiental también es la electricidad. Por tanto, las mejoras que reducen la electricidad se traducen directamente en reducir la factura eléctrica. Aquí apuntan casi en la misma dirección. No obstante, hay una condición que conviene tener en cuenta. El equipamiento de ahorro energético —LED de alta eficiencia, climatización, renovación del aislamiento— requiere una inversión inicial considerable. Lograr los dos objetivos solo se sostiene «cuando los ahorros en la factura eléctrica justifican esa inversión y su período de recuperación». Además, en lo que he observado sobre el terreno en granjas verticales con hojas verdes, forzar demasiado el ahorro energético acaba pasando factura en otro lugar. Si se recorta demasiado la luz o la climatización, con la plantación densa el ambiente se vuelve húmedo, las hojas inferiores se dañan, aumentan las quemaduras de puntas y las pérdidas en selección, y se puede perder más en rendimiento que lo ahorrado en electricidad. Por eso «reducir electricidad y lograr los dos objetivos» se sostiene con la salvedad: dentro de un margen que no destruya el rendimiento. Lo mismo ocurre con la distancia de transporte: producir justo al lado de la zona de consumo reduce simultáneamente las emisiones y los costes de transporte. Que la frescura se mantenga mejor probablemente también reduzca las pérdidas por desecho, aunque esto es difícil de afirmar de forma definitiva; como tendencia, lo veo moverse conjuntamente en términos ambientales y económicos. Ahora bien, no todo apunta en la misma dirección. Optar por electricidad limpia implica que la energía renovable actualmente suele tener un coste de adquisición por unidad más alto que los combustibles fósiles, por lo que hay casos en que la factura eléctrica sube. Funcionar con energía fósil barata es más cómodo para la rentabilidad, pero pierde en términos ambientales. Este es el único punto donde entran en tensión. Por eso separamos: las acciones de «reducir electricidad» alinean rentabilidad y medioambiente, mientras que las de «limpiar la fuente de energía» colisionan con el precio. Solo las segundas generan tensión. Las primeras, más bien, son aliadas.

Que «la electricidad es tanto el mayor coste como el mayor factor ambiental» se confirma también desde el lado de la estructura de costes. En una estimación para una instalación que cultiva trigo en interior, más de la mitad del coste operativo correspondía a la electricidad para iluminación artificial. Asumiendo los costes actuales de electricidad y capital y el precio del trigo, el coste ascendía a aproximadamente 46 veces los ingresos: un nivel que simplemente no sale rentable (véase 7). Dicho al revés, las mejoras que reducen esta electricidad recortan directamente la partida de mayor coste. Los números ambientales y la rentabilidad apuntan en la misma dirección precisamente por esta estructura. Por eso, la distinción de que «el bloque de reducir electricidad logra los dos objetivos» no se basa en una intuición, sino en el desglose de costes.

Medir por separado el mérito de la ubicación y el mérito de la instalación

En una región rica en hidroeléctrica o solar, la balanza se inclina a favor. ¿Ha sentido alguna vez una resistencia ante esto? A saber: que en el fondo esto equivale a «construir en un buen lugar y ganar», y que es una cuestión separada de si la granja vertical en sí es buena para el medioambiente. La parte de «limpiar la electricidad» debería beneficiar a cualquier cosa que use la electricidad de esa región, no solo a las granjas verticales. Visto así, el mérito específico de una granja vertical se reduce solo a las mejoras de «reducir electricidad».

De hecho, la parte de «limpiar la electricidad» no es un mérito exclusivo de la granja vertical. Si la fuente de energía de esa región es limpia, la instalación de al lado o un hogar se benefician igual. La granja vertical simplemente se asienta sobre esa ventaja, y atribuírsela como mérito propio no es justo. Para ver la contribución neta propia de una granja vertical, se iguala primero la fuente de energía de forma neutral y se compara. Partiendo de la misma electricidad, ¿qué puede reducirse frente al exterior?: cuánto más eficiente se puede hacer la iluminación que asume la fotosíntesis, cuánto se puede recortar el transporte y las pérdidas por desecho, cómo se ahorra tierra y agua. Esta diferencia que persiste incluso al desacoplarse de la fuente de energía es el mérito propio de la granja vertical. Dicho al revés: «construido en un buen lugar» es el mérito de la ubicación, «redujo la electricidad» es el mérito de la instalación. Deben contabilizarse por origen separado. Mezclar ambos y decir «las granjas verticales son buenas para el medioambiente» hace que el favor de la ubicación parezca capacidad propia de la instalación. Esta lógica se aplica igual a la ventaja hídrica mencionada antes. El bajo o alto coste del agua en una región con estrés hídrico es una circunstancia de la ubicación, no la capacidad propia de la instalación.

El punto de que «qué se toma como denominador» reordena la clasificación también se conecta con esta historia de separar el origen. Es un caso específico de la regla general de que el modo en que se toma el denominador mueve la clasificación: en una comparación de agricultura urbana con verduras cultivadas en invernadero sin calefacción, medido por superficie cultivada las emisiones de carbono eran aproximadamente un 15% menores, pero medido por peso de cosecha resultaban más altas, una inversión que el estudio reporta (véase 2). No es un dato específico de granjas verticales; es un ejemplo de un tipo diferente (invernadero, pequeño productor frente a reparto a gran escala), pero la estructura misma de «cambia el denominador y la clasificación se mueve» funciona independientemente del tipo. Ganar en área y perder en peso: ambas son cifras correctas sobre el mismo objeto, pero la conclusión cambia según cómo se tome el denominador. Por eso, antes de decir «las granjas verticales son buenas para el medioambiente» con una sola palabra, si no se indica qué denominador y qué fuente de energía se asumió al medir, se hace parecer que el favor de la ubicación o del método de medición es capacidad propia. En cuanto a acortar la distancia de transporte, también se señala que su peso en toda la cadena de suministro es pequeño y que su efecto reductor es fácil de sobreestimar (véase 5, 6).

Separar las columnas que se informan como cifras de las que se dejan cualitativas

Cuando se traslada este tipo de razonamiento a un entorno como una aprobación interna o una explicación a compradores e inversores, no basta con escribir «respetuoso con el medioambiente» en una sola frase. Dicho esto, tampoco todo puede expresarse en cifras. Hay cosas que pueden dividirse en columnas y reportarse como números —como energía, agua y residuos— y cosas que aún no pueden reducirse a cifras y que conviene dejar como cualitativas. ¿Dónde trazar esa línea de forma que no vacile después?

En una aprobación o una explicación a inversores, lo primero es escribir claramente separado «lo que puede reportarse como cifras en una columna» de «lo que permanece cualitativo». La regla general para la línea es si se puede fijar la combinación energética de esa región y lo que se toma como denominador —por área o por peso— a uno de cada, y calcular sin moverse de ahí. El consumo eléctrico, el agua en la instalación, la distancia de transporte y las pérdidas por desecho pueden reportarse como cifras una vez alineadas las premisas, así que van en columnas. A la inversa, la perspectiva de que la fuente de energía se volverá limpia en el futuro, o la sensación de tranquilidad de la producción local para el consumo local, vacilará después si se disfraza de número. Como cambiar la combinación energética derrumba toda la premisa, estos se dejan honestamente en la columna cualitativa. Es decir, se separa: las historias de «reducir electricidad» son cifras, las de «la fuente de energía se vuelve más limpia» son cualitativas. La capacidad propia de la instalación puede reportarse como cifras, pero la ubicación y la fuente de energía futura dependen de premisas, por lo que se colocan en lo cualitativo. Ordenándolo así, aunque la premisa energética cambie, las cifras del lado de la instalación sobreviven y se evita que después surja «eso no es lo que dijiste».

La línea de que «lo que vacilará después si se disfraza de número, se reserva a lo cualitativo» también es razonable para prevenir el accidente de exagerar afirmaciones. Por ejemplo, existe la tentación de presentar la agricultura urbana en grande como «contribuyendo a la circulación de recursos». Pero cuando se mide realmente el flujo de materiales, en una ciudad se quedó en un mero 0,44% de todo el fósforo que esa ciudad consume como alimento, y usar el fósforo residual de la ciudad requeriría de 2 a 4 veces el área de la ciudad (dependiendo de cómo se tomen las premisas), según una estimación (véase 8). Las afirmaciones de escala pueden resultar modestas cuando se miden de verdad. Por eso mismo, las columnas que se pueden medir con premisas fijas —como electricidad, agua y residuos— se reportan como cifras, mientras que las afirmaciones de escala y perspectivas como «se volverá limpio en el futuro» o «cambiará toda la ciudad» se colocan honestamente en la columna cualitativa sin dejar que se hagan pasar por números. Haciendo esto, aunque la premisa cambie, las cifras del lado de la instalación sobreviven.

Para resumir, en el caso de una instalación granja vertical que produce hojas verdes, las ventajas y desventajas por columna se organizan aproximadamente así. Úselo como punto de partida para rellenar con las cifras de su propia instalación.

ColumnaTendencia de ventaja/desventajaPremisa al convertirlo en cifras
Agua(En regiones con estrés hídrico) gana de forma contundentePuede reportarse por consumo en la instalación / en regiones con agua barata la ventaja es escasa
Energía primaria / fuente de energíaPierde de forma contundente (la brecha se amplía con la combinación energética)Calcular con la combinación energética fija
Residuos / transporteAmbas, dependiendo de las condicionesPuede reportarse por distancia y tasa de pérdidas
Descarbonización futura / contribución a escalaNo convertir en cifrasDejar en la columna cualitativa

Intentar decidir «bueno o malo para el medioambiente» con una sola palabra hace que las columnas que ganan y las que pierden se anulen mutuamente, sin poder decir nada. Dudar primero de si disminuyó o simplemente se desplazó; separar el mérito de la ubicación del mérito de la instalación; y dividir las columnas que se informan como cifras de las que se dejan cualitativas. Con solo aplicar estos tres pasos, una palabra que era pura impresión se convierte en una tabla que puede verificarse en igualdad de condiciones con la otra parte.

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参考文献

  1. Aline Banboukian, Yongsheng Chen, Valerie M. Thomas(2025) The challenges of controlled environment hydroponic farming: a life cycle assessment of lettuce. The International Journal of Life Cycle Assessment. https://doi.org/10.1007/s11367-025-02463-6
  2. Yingjie Hu, Jin Sun, Ji Zheng(2021) Comparative analysis of carbon footprint between conventional smallholder operation and innovative largescale farming of urban agriculture in Beijing, China. PeerJ. https://doi.org/10.7717/peerj.11632
  3. Nicholas Cowan, Laura Ferrier, Bryan M. Spears, Julia Drewer, David Reay, Ute Skiba(2022) CEA Systems: the Means to Achieve Future Food Security and Environmental Sustainability?. Frontiers in Sustainable Food Systems. https://doi.org/10.3389/fsufs.2022.891256
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  2. Benjamin Goldstein, Michael Zwicky Hauschild, John Fernández, Morten Birkved(2016) Testing the environmental performance of urban agriculture as a food supply in northern climates. Journal of Cleaner Production. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2016.07.004
  3. Benjamin Goldstein, Michael Zwicky Hauschild, John Fernández, Morten Birkved(2016) Urban versus conventional agriculture, taxonomy of resource profiles: a review. Agronomy for Sustainable Development. https://doi.org/10.1007/s13593-015-0348-4
  4. Senthold Asseng, Jose Rafael Guarin, Mahadev Raman, Oscar Monje, Gregory Kiss, Dickson D. Despommier, Forrest M. Meggers, Paul P. G. Gauthier(2020) Wheat yield potential in controlled-environment vertical farms. Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.2002655117
  5. Geneviève S. Metson, Elena M. Bennett(2015) Phosphorus Cycling in Montreal’s Food and Urban Agriculture Systems. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120726