Publication in the International Journal of Life Cycle Assessment

See full article/ Veure l’article complet: https://link.springer.com/article/10.1007/s11367-021-01971-5h

English:

Purpose

New environmental strategies are emerging for cities to become more self-sufficient, such as hydroponic crop production. The implementation of such systems requires materials that usually originate in countries with low labour costs and other legal regulations. To what extent could these strategies be shifting problems across the globe? To answer this question, we performed a comprehensive environmental and social assessment of the various extended soilless systems used to grow vegetables on urban roofs.

Methods

Three different growing media constituents were chosen for this study: perlite, peat and coir; which are produced in three countries, Turkey, Germany and the Philippines, respectively, and are imported to Spain. By using a life cycle assessment, we evaluated the environmental performances of the production and transport of these growing media. Additionally, we performed a social life cycle assessment at different levels. First, we used the Social Hotspots Database to analyse the constituents in aggregated sectors. Second, we performed a social assessment at the country and sector levels, and finally, we evaluated primary company data for the social assessment of the constituents through questionnaires given to businesses.

Results and discussion

The coir-based growing medium exerted the lowest environmental burden in 5 out of 8 impact categories because it is a by-product from coconut trees. In contrast, perlite obtained the highest environmental impacts, with impacts 44 to 99.9% higher than those of peat and coir, except in the land use. Perlite is a material extracted from open-pit mines that requires high energy consumption and a long road trip. Regarding the social assessment, peat demonstrated the best performance on all the social assessment levels. In contrast, coir showed the worst scores in the Social Hotspots Database and for the impact categories of community infrastructure and human rights, whereas perlite displayed the lowest performance in health and safety. Nevertheless, coir and perlite evidenced much better scores than peat in the impact subcategory of the contribution to economic development.

Conclusions

This study contributes to a first comparison of three imported growing media constituents for urban rooftop farming from environmental and social perspectives to choose the most suitable option. Peat appears to be the best alternative from a social perspective. However, from an environmental standpoint, peat represents a growing medium whose availability is aiming to disappear in Germany to preserve peatlands. Therefore, we identify a new market niche for the development of local growing media for future rooftop farming in cities.

Català:

Propòsit

Estan sorgint noves estratègies ambientals perquè les ciutats siguin més autosuficients, com la producció de cultius hidropònics. La implementació d’aquests sistemes requereix materials que solen originar-se en països amb baixos costos laborals i altres regulacions legals. Fins a quin punt aquestes estratègies podrien estar canviant els problemes a tot el món? Per respondre a aquesta pregunta, vam realitzar una avaluació ambiental i social completa dels diferents sistemes sense sòl utilitzats per conrear verdures en cobertes urbanes.

Mètodes

Per aquest estudi es van triar tres substrats de cultiu de creixement diferents: perlita, torba i fibra de coco; que es produeixen en tres països, Turquia, Alemanya i Filipines, respectivament, i s’importen a Espanya. Mitjançant l’ús d’una avaluació del cicle de vida, vam avaluar els resultats ambientals de la producció i el transport d’aquests substrats de cultiu. A més, vam realitzar una avaluació del cicle de vida social a diferents nivells. En primer lloc, vam utilitzar la Base de Dades de Punts d’Accés Social per analitzar els substrats en sectors agregats. En segon lloc, vam realitzar una avaluació social a nivell de país i sector, i finalment, vam avaluar les dades primàries de l’empresa per a l’avaluació social dels electors a través de qüestionaris donats a les empreses.

Resultats i discussió

El medi de cultiu basat en fibra de coco va exercir la càrrega ambiental més baixa en 5 de les 8 categories d’impacte perquè és un subproducte dels cocoters. En canvi, la perlita va obtenir els majors impactes ambientals, amb impactes entre un 44 i un 99,9% superiors als de torba i fibra de coco, excepte en l’ús del sòl. La perlita és un material extret de mines a cel obert que requereix un alt consum energètic i un llarg viatge per carretera. Pel que fa a l’avaluació social, la torba va demostrar el millor rendiment en tots els nivells d’avaluació social. En canvi, la fibra de coco va mostrar les pitjors puntuacions a la Base de Dades de Punts Socials i per a les categories d’impacte de la infraestructura comunitària i els drets humans, mentre que la perlita va mostrar el menor rendiment en salut i seguretat. No obstant això, la fibra de coco i la perlita van evidenciar puntuacions molt millors que la torba en la subcategoria d’impacte de la contribució al desenvolupament econòmic.

Conclusions

Aquest estudi contribueix a una primera comparació de tres substrats de cultiu importats per a l’agricultura urbana del terrat des de perspectives ambientals i socials, per triar l’opció més adequada. La torba sembla ser la millor alternativa des d’una perspectiva social. No obstant això, des d’un punt de vista mediambiental, la disponibilitat de la torba té com a objectiu desaparèixer a Alemanya per preservar les torberes. Per tant, identifiquem un nou nínxol de mercat per al desenvolupament de mitjans de cultiu locals per a la futura agricultura al terrat a les ciutats.

Figure: Workflow used in this study, from a general analysis to a specific analysis. GTAP, Global Trade Analysis Project; SHDB, Social Hotspots Database