Économie et rentabilité
Ferme verticale urbaine : le loyer peut-il être absorbé par le prix unitaire ?
Quand on entend « ferme verticale urbaine », l’image qui vient à l’esprit est généralement la belle photo finie. Mais ce à quoi le porteur de projet se confronte en premier, c’est un ensemble de questions bien plus prosaïques : des loyers élevés au mètre carré, une puissance électrique insuffisante, et comment faire entrer et sortir récolte et déchets.
Le malentendu « la ville est avantageuse parce que la demande est proche »
La demande est proche, donc on économise sur le transport et on vend frais. Avez-vous déjà nourri ce genre d’espoir à l’égard de l’agriculture urbaine ? Plus on est proche, moins le fret coûte, et cette économie devrait se retrouver directement dans les bénéfices. Mais quand on compare ce qu’on économise grâce à la proximité avec ce qui sort en loyers et en électricité au cœur de la ville, c’est nettement le second qui l’emporte. Dans ce cas, ce qui décide de l’équilibre financier n’est pas « est-ce proche ? » mais bien « est-ce un emplacement où l’on peut vendre cher ? »
Dans la plupart des emplacements urbains centraux, le loyer et l’électricité dépassent largement les économies de transport liées à la proximité. « Économiser sur le fret grâce à la proximité » ne suffit donc pas. Mais « un emplacement où l’on peut vendre cher » n’est encore qu’à moitié juste. Pour être précis : peut-on absorber ces coûts de sortie tout en maintenant des prix unitaires élevés ? Un loyer urbain élevé ne s’amortit que si l’on peut approvisionner restaurants et supermarchés haut de gamme en produits fraîchement cueillis, sans pesticides, en variétés rares — à prix élevé et de façon régulière. La ferme verticale urbaine rentable est donc un commerce différent de la production périphérique qui vend des légumes-feuilles par volume. Elle ne fonctionne qu’en se concentrant sur des produits à prix élevé, à cycle court et dont la fraîcheur est primordiale — herbes aromatiques et microgreens par exemple — et uniquement dans des emplacements de premier ordre, proches du portefeuille de l’acheteur. Inversement, dès qu’on ramène la même culture au cœur de la ville et qu’on la vend comme en périphérie, on perd. Un bon emplacement n’est pas d’avoir la demande à portée, c’est d’avoir à portée une clientèle qui accepte de payer un loyer élevé répercuté dans le prix.
Des données étayent ce point. L’agriculture urbaine est un secteur où la seule production alimentaire a du mal à s’autofinancer, et où la rentabilité, le financement et les coûts de production reviennent systématiquement comme défis majeurs. Fournir une alimentation bon marché, servir de lieu d’emploi et de formation, et laisser aux producteurs un revenu correct — satisfaire ces trois objectifs simultanément sans financement extérieur est quasi impossible (voir : 1, 2). Ce n’est donc pas la proximité de l’emplacement qui fait tourner le modèle naturellement ; ça ne tourne pas si l’on ne décide pas d’abord de ce sur quoi on gagne de l’argent.
Quand la ferme verticale peut battre la livraison directe de producteurs sous contrat
Si la proximité des consommateurs ne joue pas vraiment, l’intérêt de produire en ville se réduit à une seule chose : être proche d’une clientèle qui paye un premium pour la fraîcheur et la rareté. Mais dans ce cas, ne suffirait-il pas de faire livrer directement par des producteurs sous contrat leur récolte du matin ? Dans quels cas précis payer un loyer élevé et cultiver dans un bâtiment l’emporte-t-il vraiment ?
Si la livraison directe fait l’affaire, alors c’est la bonne solution. C’est d’ailleurs le cas dans la grande majorité des situations, et il n’y a aucune nécessité intrinsèque à cultiver dans un bâtiment. La ferme verticale ne bat la livraison directe que lorsqu’elle produit, sous les yeux du client, quelque chose que ni les terres agricoles ni les saisons ne peuvent offrir. Il y a trois cas typiques. Premièrement, les produits dont la limite de fraîcheur est quasi nulle. Le basilic et les microgreens se dégradent à l’instant même de la récolte : même une livraison du matin n’arrive pas à temps, et les faire pousser puis couper dans l’arrière-boutique donne une qualité supérieure. Deuxièmement, les clients qui paient pour la reproductibilité. Quand un chef veut exactement la même qualité et la même taille de feuilles toute l’année, sans rupture de stock, la culture en plein air, soumise aux aléas météo, peine à tenir ces standards toute l’année. Troisièmement, vendre le spectacle de la culture elle-même — comme attraction pour un restaurant attenant ou un espace commercial. Si aucun de ces trois cas ne s’applique, il n’y a pas de raison de construire, et la livraison directe de producteurs sous contrat est la bonne réponse. Parce que l’intersection des emplacements, produits et modes de vente viables est étroite, les cas où l’on gagne se limitent à la bande étroite où l’on peut intégrer fraîcheur, reproductibilité et expérience dans le prix.
Une ferme verticale fermée supporte de lourds coûts de fonctionnement liés à l’électricité pour l’éclairage et la CVC, ce qui contraint à choisir des cultures à haute valeur ajoutée pour atteindre l’équilibre. Cette contrainte structurelle est signalée dans plusieurs contextes (voir : 3). En pratique, la production commerciale en ferme verticale est aujourd’hui concentrée sur des cultures à prix élevé et cycle court comme les légumes-feuilles, les herbes et les baies (voir : 4, 5). Les céréales de base — riz, blé, maïs — qui représentent environ 60 % des calories consommées dans le monde, sont considérées comme économiquement non viables en ferme verticale pour l’avenir prévisible (voir : 5). On ne peut pas tout cultiver ; le modèle ne fonctionne qu’avec un sous-ensemble de produits qui se vendent cher. C’est là que commence la conception du projet.
La double contrainte créée par l’énergie et la réglementation
Même une fois concentré sur des produits à prix élevé, on peut buter sur l’infrastructure physique qui précède. D’abord, l’alimentation électrique. Les bâtiments urbains ne sont tout simplement pas conçus pour tirer autant de puissance à des fins agricoles. Il y a bien sûr la facture d’électricité, mais aussi le reste : la capacité est insuffisante et l’augmenter exige un investissement initial conséquent, tandis que la puissance souscrite alourdit les frais fixes d’un coup — c’est là que ça coince. La réglementation et les baux sont similaires : même après avoir aménagé l’installation, il peut exister des zones où la construction est interdite en raison des restrictions de zonage, et avec un bail, la durée limitée peut imposer un départ anticipé — et l’on arrive au terme du contrat avant d’avoir amorti l’investissement initial. Rongé chaque mois par l’électricité, incapable de récupérer avant la fin du bail foncier. C’est une double contrainte.
La charge électrique est inévitable, même structurellement. Dans une culture indoor, l’éclairage, la déshumidification et la CVC tournent presque vingt-quatre heures sur vingt-quatre, ce qui consomme plus d’énergie qu’une serre ventilée utilisant la lumière naturelle. Comme les récoltes sont cultivées à la seule lumière électrique, la puissance souscrite (qui fixe l’abonnement) pèse en permanence comme un coût fixe, et si la capacité est insuffisante, l’extension de l’installation d’alimentation génère aussi un investissement initial conséquent. De plus, avec le mix énergétique actuel, cette électricité provient en bonne partie de centrales thermiques, et les émissions de CO₂ dépassent ce que l’on aurait économisé sur le transport — ce qui était censé être « une agriculture bonne pour l’environnement en ville » fait l’inverse. La contrainte côté récupération est bien réelle elle aussi. Une ferme verticale peut se trouver dans une zone où les restrictions d’usage des sols interdisent de construire, et avec un bail, il y a le problème persistant de vouloir amortir les équipements d’aménagement sur une longue durée alors que le contrat est court et que le déménagement est quasi impossible. La double contrainte est donc le bon diagnostic, et la réponse revient toujours au même point : le modèle ne tient qu’à un emplacement à prix élevé où l’on peut répercuter à la fois le poids de l’électricité et la difficulté de récupération dans le prix. Étant donné le poids de l’électricité, la manœuvre est de choisir un endroit où l’on peut accéder à une électricité nocturne bon marché ou à une production propre. Pour la récupération, une propriété en zone à usage industriel que l’on peut verrouiller sur le long terme. Seuls les lieux où ces deux conditions se recoupent deviennent candidats. Cela dit, ce poids électrique est aussi un coût qui peut diminuer : à mesure que l’efficacité des LED, l’automatisation et le stockage progressent, la charge diminuera. Mais les coûts ancrés à l’emplacement — loyer, capacité d’alimentation électrique, zonage — sont difficiles à réduire par la technologie, et c’est là que la structure persiste.
La culture indoor consomme plus d’énergie que les serres. La recherche le confirme clairement. Dans une estimation comparant dix sites climatiques, la serre ventilée utilisant la lumière solaire s’avère plus efficace en énergie que la ferme verticale à lumière artificielle, avec un écart qui s’ouvre assez largement selon le lieu (voir : 7). De plus, dans les conditions énergétiques actuelles, les émissions de CO₂ d’une ferme verticale dépassent souvent celles de l’agriculture conventionnelle. On dit souvent que « les énergies renouvelables résoudront le problème », mais l’évaluation actuelle est que dans la plupart des régions, il n’y a pas assez d’énergies renouvelables pour couvrir seules les besoins (voir : 5, 6). Le postulat « c’est bon pour l’environnement parce que c’est en ville » se retourne donc en son contraire au niveau de l’approvisionnement électrique.
Les contraintes réglementaires et foncières ne sont pas non plus de simples impressions. Elles sont confirmées de façon répétée par la recherche. Comme principales barrières à la montée en échelle de l’agriculture urbaine, le zonage et la réglementation de l’usage des sols, la difficulté d’accès aux terrains, l’accès au capital de démarrage et l’absence d’un cadre politique adapté reviennent systématiquement dans des études qui varient par région et par méthode (voir : 8). La plus profonde d’entre elles est l’instabilité des droits d’usage foncier — combien de temps on peut continuer à utiliser la terre qu’on loue. C’est l’un des points signalés de façon répétée dans plusieurs revues, que ce soit dans les pays développés, les pays en développement ou en Asie (voir : 9, 10). Cela dit, ces résultats concernent l’agriculture urbaine en général — plein air et toits compris — et ne sont pas spécifiques à la culture indoor. Il est raisonnable de les interpréter comme une observation structurelle : qu’un terrain vague soit physiquement disponible ne garantit pas en soi qu’on puisse l’utiliser longtemps.
Pourquoi les succès étrangers sont difficiles à importer tels quels
En regardant des pays présentés comme ayant réussi leur agriculture urbaine et verticale, comme les pionniers de Singapour et du Moyen-Orient, on se prend à penser que ça tient peut-être aussi en centre-ville. Mais leurs conditions de base diffèrent de celles du Japon. Dans ces pays, l’État peut soutenir le projet pour des raisons d’autosuffisance alimentaire et de sécurité nationale, et la situation foncière et énergétique est aussi très différente du Japon. Transporter directement une histoire qui marche dans ces pays vers le centre de Tokyo ne donnera pas les mêmes résultats. Les images spectaculaires de « fermes dans des immeubles de grande hauteur » que l’on voit aux informations sont également sans rapport avec la rentabilité réelle.
Singapour et le Moyen-Orient peuvent être considérés comme des pays dont les conditions géographiques sont à l’extrême — soit presque aucune ressource en eau, soit une dépendance aux importations pour l’essentiel de leur alimentation. Dans les déserts et les cités-États, l’option de cultiver en plein air est rare au départ, et ils semblent donc se positionner non pas face à l’agriculture extérieure mais sur le terrain « importation ou vertical ? ». De plus, des fonds publics seraient alloués aux subventions au nom de l’autosuffisance et de la sécurité. En d’autres termes, l’interprétation est que l’avantage comparatif de la ferme verticale est porté par la structure des contraintes plutôt que par la technologie. C’est sans signification à moins d’apporter ces contraintes avec soi, et dans le centre-ville de Tokyo, où eau, foncier et électricité sont facilement disponibles, l’avantage comparatif de type étranger ne s’applique pas tel quel dans la structure actuelle des coûts énergétiques et fonciers. L’écart entre les images et la réalité correspond exactement au malaise initial. La plupart des fermes verticales réellement en exploitation commerciale ne sont pas les immeubles de grande hauteur en centre-ville que les médias décrivent ; ce sont principalement des entrepôts monoétage à hauteur de plafond importante en périphérie, où foncier et électricité sont tous les deux bon marché. La raison probable est que plus on empile en hauteur, plus les coûts énergétiques et de construction augmentent, ce qui fait du retour au plain-pied une conséquence naturelle. La barrière du coût du capital est donc mieux perçue comme un problème structurel ancré dans des coûts liés à l’emplacement, plutôt que comme un retard technologique temporaire que la technique effacera.
La recherche s’aligne sur ce même sentiment que les images et la réalité divergent. De nombreuses fermes verticales richement financées, contrairement à l’image de la « ferme dans un immeuble de grande hauteur en centre-ville » évoquée entre 2007 et 2017, sont en fait principalement des entrepôts monoétage à grande hauteur sous plafond en périphérie, et la barrière du coût du capital est perçue comme structurelle plutôt que comme un retard technologique temporaire (voir : 11). L’économie est également difficile : une estimation rapporte que sans injection continue de capital, une part considérable des entreprises de ferme verticale — selon certaines sources environ quatre-vingt-cinq pour cent — échouent dans les quelques années suivant leur lancement (voir : 12). Cela dit, ce chiffre n’est pas une estimation dérivée de données primaires dans une revue à comité de lecture, et il est plus prudent de le traiter comme une règle empirique conditionnelle. Parce que ces sorties et échecs tendent à être moins documentés, il convient de garder à l’esprit que si l’on ne regarde que le côté spectaculaire des histoires de succès, il y a un biais vers quelque chose qui paraît plus brillant qu’il n’est en réalité.
L’ordre pour filtrer les emplacements
La ferme urbaine et en hauteur ne fonctionne que dans des emplacements de premier ordre à prix élevé. Cela devrait maintenant être bien assimilé. Alors, quand vous vous trouvez face à un emplacement candidat, où tracez-vous la ligne entre « ça marche » et « ça ne marche pas » ? Plutôt que d’examiner loyer et électricité un à un, on veut un ordre de filtrage — les critères qui disent « si ceci manque, on élimine maintenant » — en commençant par ce qui compte le plus. Ce sur quoi on hésite à l’entrée, c’est probablement ceci : en termes de rentabilité, vaut-il mieux d’abord envisager de louer un bâtiment existant vacant ou de construire sur mesure ?
L’ordre d’examen est : la sortie (où l’on vend), l’alimentation électrique, la récupération (du capital initial). D’abord, vérifier si l’on peut sécuriser pour cet emplacement une sortie qui écoule la production au prix unitaire élevé visé. Qu’il s’agisse de vente directe en restauration ou d’un restaurant attenant, y a-t-il un acheteur concret qui absorbe le prix unitaire ? Les voies typiques pour créer ce prix unitaire sont : vendre cher des produits dont la fraîcheur est primordiale, vendre la reproductibilité de la qualité via un contrat en restauration, ou vendre le spectacle de la culture comme expérience — l’une de ces options, ou une combinaison. Sans cela, on peut éliminer l’emplacement quelle que soit la qualité de l’alimentation électrique ou du zonage. Pas l’inverse. Une fois la sortie assurée, en second : la puissance d’alimentation nécessaire pour ce bâtiment peut-elle réalistement être tirée ? En troisième : peut-on récupérer intégralement l’investissement initial compte tenu du zonage et de la durée du bail ? On descend ainsi. Bâtiment existant ou construction dédiée est un point à reporter ; il se décide seulement une fois ces trois conditions établies. Un bâtiment existant limite l’investissement initial, mais l’alimentation électrique, la hauteur sous plafond, les flux de chargement et la CVC sont fixés au bâtiment, et l’on n’a pas d’autre choix que de s’y adapter. Une construction dédiée permet de tout concevoir librement, mais le coût de la construction lui-même fait monter le seuil de récupération. Que l’on commence à moindre coût ou qu’on construise librement, les deux obéissent finalement à la même condition unique : est-ce un emplacement dont le prix unitaire peut absorber les contraintes ? La question à l’entrée n’est donc pas construire ou louer ; c’est de savoir si le prix unitaire en sortie tient. Un dernier avertissement. Cette rentabilité fluctue fortement avec un simple mouvement du prix unitaire supposé. Une baisse de seulement 20 à 30 % du prix unitaire supposé fait bondir le volume de production nécessaire pour atteindre le seuil de rentabilité, et le modèle est assez fragile pour s’effondrer même quand toutes les conditions de localisation sont réunies. Établissez donc le prix unitaire en sortie de façon conservatrice, pas optimiste, et vérifiez-le.
Cette fragilité — qu’il s’effondre avec une simple légère baisse du prix unitaire — apparaît de façon concrète dans les estimations aussi. Dans un modèle, la production de laitue en ferme verticale peut atteindre le seuil de rentabilité à partir d’une échelle aussi petite que 17 à 38 mètres carrés même dans la structure de coûts actuelle (c’est un minimum théorique, pas une ligne à atteindre impérativement), tandis que si le prix du marché baisse de 20 %, l’échelle de seuil de rentabilité passe à 1 700 mètres carrés, et à une baisse de 35 %, elle gonfle à plus de 100 hectares (voir : 13). Autrement dit, même avec emplacement et alimentation électrique en place, au moment où le prix unitaire en sortie est inférieur aux prévisions, les conditions de viabilité s’éloignent d’un coup. Fixer le prix unitaire bas et le vérifier est donc cohérent sur le plan des chiffres aussi.
Ce qui décide en définitive de la rentabilité urbaine
Tout ce qui précède ne va pas au-delà de l’évaluation à l’entrée — trier votre emplacement candidat entre « ça marche / ça ne marche pas ». Au-delà, la puissance d’alimentation que vous pouvez réellement tirer jusqu’au bâtiment se vérifie en démarchant vous-même le fournisseur d’énergie ; et la possibilité de construire dans cette zone, ainsi que l’ampleur des aménagements permis, se vérifie avec des professionnels du zonage et du bâtiment. Vous pouvez tenir ici l’évaluation, mais gardez à l’esprit que la détermination appartient aux spécialistes. Et comme nous l’avons vu plus tôt, les nouvelles de grosses levées de fonds de startups étrangères et les photos spectaculaires d’installations ne constituent pas en elles-mêmes une preuve de rentabilité. Plus l’histoire est brillante, plus il faut la pondérer.
En définitive, la ferme urbaine n’est pas « avantageuse parce qu’elle est en ville ». Vu à l’envers, pour des produits standards vendus en volume ou des cultures qui se font concurrence sur les prix, la bonne réponse est la production périphérique, où foncier et électricité sont tous deux bon marché ; la ferme urbaine est, strictement, un cadre étroit qui ne gagne qu’à titre d’exception. Dans quelle mesure les contraintes — loyer, électricité et récupération de l’investissement initial inclus — peuvent être absorbées par le prix unitaire que l’on peut construire à cet emplacement : c’est ce qui détermine si l’on bat la périphérie ou si l’on est à la traîne, et emplacements avantageux et désavantageux se trouvent sur la même mesure unique. L’emplacement lui-même n’est pas intrinsèquement avantageux ou désavantageux. Ce que vous pouvez vendre, à qui et à quel prix en ce lieu — retenez-le, c’est cela qui décide de la rentabilité de la ferme urbaine.