יותר מזון, בפחות שטח, ליותר אנשים

innovation logo

יותר מזון, בפחות שטח, ליותר אנשים

שינויי האקלים פוגעים ביבולים ובפרנסתם של חקלאים בכל העולם. במקביל, המאה ה-21 הביאה איתה את המהפכה החקלאית הרביעית: החקלאות המדייקת. שתי חברות ישראליות, SupPlant ו-Flying Spark, פיתחו טכנולוגיות בעלות אפקט דרמטי, המגויסות למשימה הגדולה של האכלת אוכלוסיית העולם בשנים הבאות

מקובל למנות ארבע מהפכות חקלאיות: שלוש המהפכות הראשונות היו מהפכת המיכון, שהתרחשה במאה ה-19, מהפכות גנטיקת הזרעים וההשקיה בלחץ שהתחוללו במהלך המאה ה-20. 

המהפכה הרביעית, המתרחשת במאה ה-21, נקראת חקלאות מדייקת. היא מתבססת על כלים טכנולוגיים מתקדמים כמו בינה מלאכותית, חיישנים וכו', שמאפשרים קבלת החלטות חכמה הרבה יותר. המשמעות של כל מהפכה כזאת היא לגדל עוד מזון על פחות שטח ולהאכיל יותר אנשים. 

שינויי האקלים משפיעים על החקלאות בצורה דרמטית. כל חקלאי קם בכל בוקר לעשרות החלטות שמשפיעות על היבולים ורובן קשורות למזג האוויר. שינויי האקלים, שהפכו את מזג האוויר להרבה פחות אופייני לעונות השונות ולקיצוני יותר גם ברמות החום וגם ברמות הקור והמשקעים, מוביל לאובדן גדול של יבולים ומגביר את הצורך בטכנולוגיות של הגל הרביעי.

 

הישראלים שמדברים עם צמחים

"חקלאות היא מהתעשיות היותר מסורתיות ועם צמחים לא קל לתקשר, אבל ברגע שהטכנולוגיה נכנסה לתמונה קיבלנו את המהפכה הרביעית, שמתעלה מעל כל הישגי המהפכות הקודמות", אומר אורי בן נר, מנכ"ל סופלנט (SupPlant). "בהרבה תחומים סופלנט אפילו מובילה את המהפכה". 

סופלנט היא סטארט-אפ ישראלי שפיתח טכנולוגיה להשקיה חקלאית המבוססת על בינה מלאכותית. "המומחיות שלנו היא לקחת כלים שפותחו בשנות השמונים ככלי מחקר שיושבים על הצמח ונועדו להפיק מהם מסקנות וליישם אותם", מספר בן נר. "החיישנים יושבים על הפרי או הירק ומודדים את קצב ההשתנות ברמה של מיקרונים. את המידע הזה אנחנו מכיילים עם הקרקע, כמות המים הדשן והאקלים. במילים אחרות, אנחנו יודעים לדבר עם הצמח - יודעים איך הוא מתנהג ויודעים איך להגיב לזה.

לסופלנט יש שני מוצרים: מוצר אחד לחקלאים בסדר גודל גדול, שמתבסס על התקנת חיישנים בשטח היבולים. החיישנים מספקים להם משטח השקיה הטוב מסוגו בעולם שמשתנה על בסיס קבוע, חוזה קדימה ברמה שבועית את מזג האוויר ומתאים לכל מזג אוויר, קיצוני ככל שיהיה, את הפעולות שמתאימות לו בדיוק. 

המוצר השני, הפועל ללא חיישנים, מיועד לחקלאים קטנים, שיש להם פחות מעשרה דונמים והם מהווים 98% מכלל החקלאים בעולם. פיתוח זה לוקח את כל מאגר המידע ואת כל התובנות שנצברו לאורך השנים, מתייחס לנתונים ספציפיים כמו סוג הקרקע שהחקלאי מזין, מתחבר לפלטפורמות קיימות ולסלולר - ונותן לכל חקלאי משטר השקיה פשוט ומדויק. מוצר זה מיועד בעיקר לגידולי מטע כמו הדרים, ענבים, אבוקדו, מנגו ואגוזים.

במקור סופלנט פיתחה מערכת השקיה אוטונומית: "זאת הייתה הטכנולוגיה הכי טובה בעולם, אבל לא הצלחנו למכור אותה", מספר בן נר. "באנו ואמרנו לחקלאים 'תרים את הרגל מהגז, תשלח את הנתונים למערכת ותפעיל'. התקנו 400 מערכות כאלו ברחבי העולם והתוצאות היו מעולות. אבל אף אחד לא נתן לנו יותר מכמה דונמים לשלוט עליהם כי בסופו של דבר לתת למחשב לשלוט על היבולים זה עניין של אמון". 

אבל מפיתוח המערכת ההיא גילו בסופלנט משהו יותר מעניין וחסר תקדים שנותן מענה לשינויי האקלים: כל החלטת השקיה בכדור הארץ מבוססת על מקדם השקיה - מספר שנע בין 0 ל-1 ואומר כמה מים נצרכים בקרקע לכל גידול, אזור וכו'. בדרך כלל מכוני מחקר עוסקים בפיתוח מקדם השקיה שנמשך 10 שנים בערך, אבל שינויי האקלים הופכים את התוצאה ללא מדויקת. 

המערכת של סופלנט פולטת לעומת זאת מקדם השקיה חדש כל שישה שבועות. המערכת לוקחת את נתוני האקלים ואת הנתונים על אובדן יבולים, בודקת בדאטה בייס מה המקרה הכי דומה שהיא מכירה - ולוקחת את הנתונים משם. זה מאפשר להנגיש את הטכנולוגיה לאוכלוסייה שהכי זקוקה לה, למשל בהודו ובאפריקה המשוונית. "המערכת שלנו מנגישה להם את המידע החיוני הזה במחירים מצחיקים, כמו דולר בחודש", אומר בן נר. 

"בנוסף להשקיה אנחנו מכניסים פעולות אגרו-טכניות נוספות שצברנו תובנות עליהן, כמו דישון וכו'. אני מספק לחקלאי השקיה שמאפשרת גידול אופטימלי וחוסכת מים. האפקט דרמטי: לחקלאים קטנים זה עשוי להכפיל יבולים. המערכת בהחלט עושה שינוי דרמטי, בטח במדינות כמו קניה, שיש בה בצורת נוראה", מוסיף בן נר ומציין: "לאורך השנים קיבלנו שני מענקים משמעותיים מרשות החדשנות לפתח דברים מאוד מעניינים". 

"אנחנו עובדים בעיקר באוסטרליה, מקסיקו, דרום אמריקה, דרום אפריקה וסביב הסכמי אברהם גם חתמנו הסכם אסטרטגי במרוקו. בימים אלה אנחנו מסיימים פיילוט בגידול תמרים באיחוד האמירויות שבעקבותיו הם משקים 70% פחות מים. עובדים עכשיו על הסכם שלפיו תוך שלוש שנים נשקה את כל העצים של איחוד האמירויות". 

סופלנט גדלה בשלוש השנים האחרונות מ-20 עובדים ל-50 עם שלוש חברות בת. הגידול במכירות עומד על פי עשרה. ב-2021 נבחרה החברה לאחת מ-100 ההמצאות הגדולות של מגזין "טיים".

חזון החברה שאפתני: "אנחנו שואפים לעמוד דיגיטלית מאחורי כל פעולת השקיה בכדור הארץ", אומר בן נר. " במוצר ללא חיישנים אנחנו שואפים להגיע לכמה עשרות מיליוני משתמשים בהודו. בעולמות המוצר עם החיישנים היעד הוא 20% רווח שוק עד 2025. המטרה שלנו להיות ממוקדים ולנצח נתחי שוק מאוד משמעותיים". 

 

החלבון שעוד לא אכלתם

ערן גרוניך, מנכ"ל פליינג ספארק (Flying Spark), הוא יזם ותיק שהקים ומכר כמה חברות סטארט-אפ, שמע ב-2013 הרצאת TED של פרופסור הולנדי שהתמקדה בשאלה איך יאכילו את אוכלוסיית העולם, אשר תמנה כ-9 מיליארד איש בשנת 2040. תשובתו של הפרופסור הייתה שחרקים הם הפתרון התזונתי המתבקש, שגם ייתן מענה לאתגר שינויי האקלים. 

מבחינת גרוניך זאת הייתה הרצאה מכוננת והוא הקים את הסטארט-אפ פליינג ספארק (Flying Spark). באמצע 2016 הצטרפה פליינג ספארק לחממת דה קיטצ'ן, שהוקמה בשיתוף פעולה בין שטראוס לרשות החדשנות.

"התחלנו לעבוד על שני תחומים, שאנו מתמקדים בהם לאורך כל התהליך", מסביר גרוניך, "האחד הוא הביולוגיה - פיתוח הטכנולוגיה והשליטה במחזור החיים של הזחל, הזבוב וכו' ופיתוח הטכנולוגיה ופרוטוקולים שיטתיים לגידול וכדומה. התחום השני הוא המזון – פיתוח תהליך תעשייתי ההופך את הזחל לחלבון ולשמן, ובכך נוצרים באותו תהליך שני מוצרים". 

בנוסף פיתח הצוות של פליינג ספארק בחממה יישומים שונים שמציגים את מגוון השימושים האפשריים בחלבון שהם מפיקים מזבוב הפירות, החל מתחליפי בשר ודגים, דרך מוצרי מאפה ועד ממתקים, פסטות ודגני בוקר.

גידול הזחלים ליצירת החלבון הוא חלק ממהפכת החקלאות המדייקת. כיום החקלאות בתחום החלבון מן החי צורכת משאבים מטורפים. מדובר בתהליכים מאוד לא יעילים שצורכים המון מים ואדמה ומזהמים את האדמה והאוויר. כדי לייצר את המזון לאותם בעלי חיים כורתים יערות באמזונס. 

"גם כשמגדלים חלבון מן הצומח כמו סויה ואפונה, זה נעשה בממד אחד", מסביר גרוניך, "בעוד שאנחנו מגדלים את הזחלים בשיטה של חקלאות ורטיקלית - כלומר על מגשים במעין מגדלים רבי קומות. למעשה אנחנו יעילים בשני סדרי גודל מסויה או כל גידול אחר. מה גם שמשך הגידול קצר מאוד, ואנחנו 'זורעים וקוצרים' כל יום. כלומר, יש לנו 365 מחזורים בשנה – לעומת גידול בקר, למשל, בו נדרשים 18 חודשים למחזור גידול". 

שלוש סיבות מרכזיות הובילו לבחירה פליינג ספארק בזחל של זבוב הפירות. הראשונה היא סביבתית: תהליך הגידול הוא הכי בר-קיימא שיש ולא כולל כלל פליטות של גז מתאן. הגידול מתבצע כאמור בחקלאות ורטיקלית, שעושה שימוש ב-99% פחות אדמה ומים בהשוואה לגידול בקר, למשל. בנוסף, הגידול כמעט לא מייצר פסולת שכן משתמשים במאה אחוז מהחרק. 

הסיבה השנייה היא בקצב התהליך- שבעה ימים בלבד משלב הביצים ועד הקציר. כל נקבה מטילה בחייה כ-350 ביצים, כך שגם קצב הגידול מהיר ביותר. 

הסיבה השלישית היא תזונתית: הערכים התזונתיים של המוצר הסופי גבוהים מאוד. מדובר באבקת חלבון לבנה, כמעט ללא טעם (בדומה לקמח), שיש בה קרוב ל-70% חלבון עם מינרלים כמו ברזל, מגנזיום וסידן, חומצות שומן טובות וללא כולסטרול. ואם תהיתם לגבי טעמה של האבקה, מרגיע גרוניך, "הטעם מאוד נייטרלי ואפשר להכין מהאבקה מגוון רחב של מאכלים. אנחנו מנצחים בכל החזיתות". 

 

כולם יכולים להשתתף בהגשמת החזון

ב-2017 נבחרה פליינג ספארק מתוך אלף חברות להשתתף באקסלרטור של חברת איקאה בשבדיה, שם שהו שלושה חודשים. בתקופת הקורונה ניצלה החברה את הגישה המעודדת של הבורסה הישראלית כלפי חברות סטארט-אפ קטנות, וב-2021 הונפקה בבורסה. ההנפקה נועדה להקמה של מפעל הייצור הראשון מסוגו בעולם לגידול זחלים למטרת ייצור חלבון בתאילנד. 

"במהותנו אנחנו חברה שמייצרת חלבון", מדגיש גרוניך. "חלבון נצרך לא רק על ידי בני אדם. חלבון נצרך למעשה על ידי כל יצור חי. לתאי יוניון, שהם גם משקיעים שלנו וגם  במקור היה כאן שותף, החלפנו ללקוחות (מדובר בחברה הגדולה ביותר בעולם לייצור טונה, המחזיקה כ-15% מהשוק העולמי), יש מחלקה מאוד גדולה של מזון לחיות מחמד, שהם מייצרים משאריות דגים. ההסתכלות שלהם על הזחל היא כמו על דג, והגישה האסטרטגית המתקדמת שלהם בנושא חלבון היא שניתן לפרק אותו - בדומה לדג - לצרכים שונים. 

"אנחנו מתחילים קודם כל עם עולמות ה-Aquaculture (הזנה של דגים), ממשיכים עם חלבון לחיות מחמד וקוסמטיקה, ולאחר מכן נעבור למזון לבני אדם", מסביר גרוניך. "תעשיית המזון לחיות מחמד מחפשת פתרונות ברני קיימא והחלבון שלנו מאפשר באמצעות תהליך הגידול שלו פתרון מאוד ידידותי לסביבה", מספר גרוניך. "עד כה פיתחנו עם תאי יוניון כמה מוצרים לחיות מחמד. ברגע שהמפעל שלנו יעמוד על כנו, נוכל לייצר את הכמויות הנדרשות בצורה מסחרית".

בפליינג ספארק מאמינים בשיתופי פעולה, ולכן עובדים עם שותפים בכל אחד מהתחומים. "אנחנו פשוט לא יכולים להשתלט על הכול ולא מבינים בהכול", מסביר גרוניך. "לכן אנחנו משתפים פעולה עם כמה חברות מתאילנד ומיפן".  

בימים אלה מקימה פליינג ספארק מפעל בתאילנד, שיהיה מוכן לקראת אמצע שנה הבאה, וגם משרדים ומעבדות חדשות בישראל. "מדובר בתעשייה חדשה מאוד, הקיימת כעשר שנים בלבד", מסביר גרוניך. "יש חברות שמפיקות חלבון מחגבים, מצרצרים וזחלי זבוב החייל השחור ועוד, אבל אנחנו היחידים שמפיקים חלבון מזחלים של זבוב הפירות". 

מבחינת רגולציה, מספר גרוניך, באסיה אין דרישות רגולטוריות מיוחדות בנושא של מזון לבעלי חיים וחיות מחמד. החברה החלה לעבוד על הסדרת הרגולציה של חלבון לבני אדם, שכן בתחום זה המוצרים שלהם נחשבים לנובל פוד, כלומר מזון חדש שמחויב ברגולציה. 

התוכנית של פליינג ספארק היא להיות יצרן חלבון גלובלי באיכות גבוהה - גם בריא וגם בר קיימא, מספר גרוניך. החברה תשרת את כל תעשיות המזון: בני אדם, חיות מחמד ובעלי חיים אחרים. לדבריו, מדובר בשוק ענק והולך להיות מחסור גדול. יתרון נוסף של פליינג ספארק הוא שאפשר לבנות את המפעלים שלה בכל מקום ובכל גודל, בלי קשר לאקלים המקומי. 

"שיתוף הפעולה עם רשות החדשנות היה מה שאפשר לנו לצאת לדרך. הם אלה שהשקיעו בנו את הכסף הראשוני. אם הרשות לא הייתה מאמינה במיזם ובחזון - זה אולי לא היה קורה". 

 

"החדשנות ההיסטורית של טכנולוגיית המים הישראלית הקלה על פיתוח החקלאות המדייקת במדינה. כוחה של ישראל בתחומי טכנולוגיית המידע, כריית הנתונים והתוכנה, לצד מומחיותה בתחום המל"טים והלוויינים – מאפשרים לתעשיית ההיי-טק הישראלית להתאים טכנולוגיות קיימות לפתרונות חקלאיים חדשניים, כמו מיפוי קרקע, מערכות השקיה חכמות ולוויינים לחקלאות מדייקת. שילוב והגדלה של שירותי ניידות חדשים, כמו תחבורה פרטית משותפת ותחבורה דלת פליטות פחמן (אופניים, רכבים וקטנועים חשמליים וכדומה), יכולים להחליף את הרכבים האישיים שבהם מתנייד נוסע יחיד. קישוריות דיגיטלית עשויה לשפר את הניידות הירוקה ואת הקיבולת שלה. לצד תהליכי החשמול, הניידות הירוקה תתרום להפחתת השימוש באנרגיה מזהמת ולפליטות מאמצעי התחבורה"
ארי זיגמן, ראש מטה מנכ"ל רשות החדשנות