Tech Can Sustainably Feed Developing World Cities of the Future. Here’s How

In the next 30 years, virtually all net population growth will occur in urban regions of developing countries. At the same time, worldwide food production will become increasingly limited by the availability of land, water, and energy. These constraints will be further worsened by climate change and the expected addition of two billion people to today’s four billion now living in urban regions. Meanwhile, current urban food ecosystems in the developing world are inefficient and critically inadequate to meet the challenges of the future.

Combined, these trends could have catastrophic economic and political consequences. A new path forward for urban food ecosystems needs to be found. But what is that path?

New technologies, coupled with new business models and supportive government policies, can create more resilient urban food ecosystems in the coming decades. These tech-enabled systems can sustainably link rural, peri-urban (areas just outside cities), and urban producers and consumers, increase overall food production, and generate opportunities for new businesses and jobs (Figure 1).

Figure 1: The urban food value chain nodes from rural, peri-urban and urban producers to servicing end customers in urban and peri-urban markets.


Here’s a glimpse of the changes technology may bring to the systems feeding cities in the future.

A technology-linked urban food ecosystem would create unprecedented opportunities for small farms to reach wider markets and progress from subsistence farming to commercially producing niche cash crops and animal protein, such as poultry, fish, pork, and insects.

Meanwhile, new opportunities within cities will appear with the creation of vertical farms and other controlled-environment agricultural systems as well as production of plant-based and 3D printed foods and cultured meat. Uberized facilitation of production and distribution of food will reduce bottlenecks and provide new business opportunities and jobs. Off-the-shelf precision agriculture technology will increasingly be the new norm, from smallholders to larger producers.

As part of Agricultural Revolution 4.0, all this will be integrated into the larger collaborative economy—connected by digital platforms, the cloud, and the Internet of Things and powered by artificial intelligence. It will more efficiently and effectively use resources and people to connect the nexus of food, water, energy, nutrition, and human health. It will also aid in the development of a circular economy that is designed to be restorative and regenerative, minimizing waste and maximizing recycling and reuse to build economic, natural, and social capital.

In short, technology will enable transformation of urban food ecosystems, from expanded production in cities to more efficient and inclusive distribution and closer connections with rural farmers. Here’s a closer look at seven tech-driven trends that will help feed tomorrow’s cities.

1. Worldwide Connectivity: Information, Learning, and Markets

Connectivity from simple cell phone SMS communication to internet-enabled smartphones and cloud services are providing platforms for the increasingly powerful technologies enabling development of a new agricultural revolution. Internet connections currently reach more than 4 billion people, about 55% of the global population. That number will grow fast in coming years.

These information and communications technologies connect food producers to consumers with just-in-time data, enhanced good agricultural practices, mobile money and credit,  telecommunications, market information and merchandising, and greater transparency and traceability of goods and services throughout the value chain. Text messages on mobile devices have become the one-stop-shop for small farmers to place orders, gain technology information for best management practices, and access market information to increase profitability.

Hershey’s CocoaLink in Ghana, for example, uses text and voice messages with cocoa industry experts and small farm producers. Digital Green is a technology-enabled communication system in Asia and Africa to bring needed agricultural and management practices to small farmers in their own language by filming and recording successful farmers in their own communities. MFarm is a mobile app that connects Kenyan farmers with urban markets via text messaging.

2. Blockchain Technology: Greater Access to Basic Financial Services and Enhanced Food Safety

Gaining access to credit and executing financial transactions have been persistent constraints for small farm producers. Blockchain promises to help the unbanked access basic financial services.

The Gates Foundation has released an open source platform, Mojaloop, to allow software developers and banks and financial service providers to build secure digital payment platforms at scale. Mojaloop software uses more secure blockchain technology to enable urban food system players in the developing world to conduct business and trade. The free software reduces complexity and cost in building payment platforms to connect small farmers with customers, merchants, banks, and mobile money providers. Such digital financial services will allow small farm producers in the developing world to conduct business without a brick-and-mortar bank.

Blockchain is also important for traceability and transparency requirements to meet food regulatory and consumer requirement during the production, post-harvest, shipping, processing and distribution to consumers. Combining blockchain with RFID technologies also will enhance food safety.

3. Uberized Services: On-Demand Equipment, Storage, and More

Uberized services can advance development of the urban food ecosystem across the spectrum, from rural to peri-urban to urban food production and distribution. Whereas Uber and Airbnb enable sharing of rides and homes, the model can be extended in the developing world to include on-demand use of expensive equipment, such as farm machinery, or storage space.

This includes uberization of planting and harvesting equipment (Hello Tractor), transportation vehicles, refrigeration facilities for temporary storage of perishable product, and “cloud kitchens” (EasyAppetite in Nigeria, FoodCourt in Rwanda, and Swiggy and Zomto in India) that produce fresh meals to be delivered to urban customers, enabling young people with motorbikes and cell phones to become entrepreneurs or contractors delivering meals to urban customers.

Another uberized service is marketing and distributing “ugly food” or imperfect produce to reduce food waste. About a third of the world’s food goes to waste, often because of appearance; this is enough to feed two billion people. Such services supply consumers with cheaper, nutritious, tasty, healthy fruits and vegetables that would normally be discarded as culls due to imperfections in shape or size.

4. Technology for Producing Plant-Based Foods in Cities

We need to change diet choices through education and marketing and by developing tasty plant-based substitutes. This is not only critical for environmental sustainability, but also offers opportunities for new businesses and services. It turns out that current agricultural production systems for “red meat” have a far greater detrimental impact on the environment than automobiles.

There have been great advances in plant-based foods, like the Impossible Burger and Beyond Meat, that can satisfy the consumer’s experience and perception of meat. Rather than giving up the experience of eating red meat, technology is enabling marketable, attractive plant-based products that can potentially drastically reduce world per capita consumption of red meat.

5. Cellular Agriculture, Lab-Grown Meat, and 3D Printed Food

Lab-grown meat, literally meat grown from cultured cells, may radically change where and how protein and food is produced, including the cities where it is consumed. There is a wide range of innovative alternatives to traditional meats that can supplement the need for livestock, farms, and butchers. The history of innovation is about getting rid of the bottleneck in the system, and with meat, the bottleneck is the animal. Finless Foods is a new company trying to replicate fish fillets, for example, while Memphis meats is working on beef and poultry.

3D printing or additive manufacturing is a “general purpose technology” used for making, plastic toys, human tissues, aircraft parts, and buildings. 3D printingcan also be used to convert alternative ingredients such as proteins from algae, beet leaves, or insects into tasty and healthy products that can be produced by small, inexpensive printers in home kitchens. The food can be customized for individual health needs as well as preferences. 3D printing can also contribute to the food ecosystem by making possible on-demand replacement parts—which are badly needed in the developing world for tractors, pumps, and other equipment. Catapult Design 3D prints tractor replacement parts as well as corn shellers, cart designs, prosthetic limbs, and rolling water barrels for the Indian market.

6. Alt Farming: Vertical Farms to Produce Food in Urban Centers

Urban food ecosystem production systems will rely not only on field-grown crops, but also on production of food within cities. There are a host of new, alternative production systems using “controlled environmental agriculture.” These include low-cost, protected poly hoop houses, greenhouses, roof-top and sack/container gardens, and vertical farming in buildings using artificial lighting. Vertical farms enable year-round production of selected crops, regardless of weather—which will be increasingly important in response to climate change—and without concern for deteriorating soil conditions that affect crop quality and productivity. AeroFarms claims 390 times more productivity per square foot than normal field production.

 7. Biotechnology and Nanotechnology for Sustainable Intensification of Agriculture

CRISPR is a promising gene editing technology that can be used to enhance crop productivity while avoiding societal concerns about GMOs. CRISPR can accelerate traditional breeding and selection programs for developing new climate and disease-resistant, higher-yielding, nutritious crops and animals.

Plant-derived coating materials, developed with nanotechnology, can decrease waste, extend shelf-life and transportability of fruits and vegetables, and significantly reduce post-harvest crop loss in developing countries that lack adequate refrigeration. Nanotechnology is also used in polymers to coat seeds to increase their shelf-life and increase their germination success and production for niche, high-value crops.

Putting It All Together

The next generation “urban food industry” will be part of the larger collaborative economy that is connected by digital platforms, the cloud, and the Internet of Things. A tech-enabled urban food ecosystem integrated with new business models and smart agricultural policies offers the opportunity for sustainable intensification (doing more with less) of agriculture to feed a rapidly growing global urban population—while also creating viable economic opportunities for rural and peri-urban as well as urban producers and value-chain players.

Image Credit: Akarawut /

Evento Cidade = Universidade

A cidade do Rio de Janeiro será sede do primeiro Seminário Internacional de Ensino de Arquitetura e Urbanismo, CIDADE = UNIVERSIDADE, entre os dias 19 e 21 de julho de 2018, no Museu do Amanhã e no MAR (Museu de Arte do Rio). O Seminário é uma iniciativa da ABEA (Associação Brasileira de Ensino de Arquitetura e Urbanismo) em parceria com o CEAU (Colégio de Entidades de Arquitetura e Urbanismo), o CAU/RJ (Conselho de Arquitetura e Urbanismo do Estado do Rio de Janeiro) e diversas universidades, além de entidades internacionais como o DOCOMOMO (Comitê Internacional para a Documentação e Preservação do Movimento Moderno), a ONU Habitat, por intermédio do Instituto Niemeyer, e a Archiprix, a maior premiação mundial para projetos de estudantes de arquitetura e urbanismo.

O CIDADE=UNIVERSIDADE é uma proposta inédita, que reúne três eventos a partir de um pensamento comum: a cidade é a melhor sala de aula para o futuro.

O objetivo é reunir representantes de governo e sociedade civil com diretores, coordenadores, professores, pesquisadores e estudantes de cursos de arquitetura e urbanismo nacionais e internacionais para debaterem o presente e o futuro da formação dos arquitetos e urbanistas perante os desafios do século 21 no Brasil e em diferentes partes do mundo.

A cidade do Rio de Janeiro foi declarada Patrimônio Mundial por sua paisagem cultural urbana pela UNESCO em 2016. Em 2020, será a sede do XXVII Congresso Mundial da União Internacional de Arquitetos (UIA 2020 RIO). É candidata a ser a primeira Capital Mundial da Arquitetura. Por isso, o Cidade=Universidade pretende elaborar, a partir dos seminários de 2018 e 2019, propostas para a cidade do futuro a serem apresentadas na sua edição de 2020.

Urban imagination and social innovation through design & science

The real-time city is real! As layers of networks and digital information blanket urban space, new approaches to the study of the built environment are emerging. The way we describe and understand cities is being radically transformed—as are the tools we use to design them. The mission of the Senseable City Laboratory—a research initiative at the Massachusetts Institute of Technology—is to anticipate these changes and study them from a critical point of view.

Not bound by the methodologies of a single field, the Lab is characterized by an omni-disciplinary approach: it speaks the language of designers, planners, engineers, physicists, biologists and social scientists. Senseable is as fluent with industry partners as it is with metropolitan governments, individual citizens and disadvantaged communities. Through design and science, the Lab develops and deploys tools to learn about cities—so that cities can learn about us.


Tel Aviv vai ganhar prédio de 100 andares, mais alto que o Pão de Açúcar

Bein Arim com seus futuros 100 andares em arte dos arquitetos


A Comissão de Planejamento e Construção do Distrito de Tel Aviv aprovou a construção da torre Bein Arim (Entre as Cidades), com 100 andares, o que irá se constituir no edifício mais alto de Israel. A expectativa é que tenha mais de 450 metros de altura. Comparativamente, o Pão de Açúcar chega aos 396 metros.

Sua localização será num atual estacionamento pertencente a prefeitura da cidade, próximo a estação de trem Savidor e estrada Ayalon.


Bein Arim com seus futuros 100 andares e um perfil muito radical em arte dos arquitetos


Serão disponibilizados 120.000 metros quadrados para escritórios e lojas. Os últimos 15 andares vão ser ocupados por um hotel com uma vista das mais espetaculares.


Azrieli Towers já foram um espanto com quase 50 andares em Tel Aviv


As duas Torres Azrieli, completadas 1999 são a circular com 49 andares e 187 metros de altura, a triangular com 169 metros de altura e 46 andares, a quadrada, completada em 2007 com 42 pisos e 154 metros, dominando a paisagem da cidade vão se encolher. A saber, o complexo Azrieli oferece 150.000 metros quadrados e área comercial. Estes três edifícios impressionantes nem são os mais altos de Israel apesar de parecerem. O complexo abriga também o maior shopping center de Israel.


Azrieli Sarona Tower atualmente a mais alta de Israel, com seu design torcido muito interessante, inaugurada em Tel Aviv em 2017.


Até a inauguração da Bein Arim, o título do prédio mais alto de Israel permanece com a Azrieli Sarona Tower inaugurada em 2017, em Tel Aviv. Ela tem 53 andares e 238 metros de altura, seguida pela Moshe Aviv Tower de Ramat Gan com seus 68 andares e 235 metros de altura.


Moshe Aviv Tower de Ramat Gan


Jun 11, 2018  José Roitberg

Arquitetura Social: O mal-entendido que levou Ruy Ohtake a Heliópolis, em SP

Arquiteto e urbanista projetou conjunto habitacional e espaços públicos para a favela da capital paulista.



A história do conjunto habitacional dos “Redondinhos”, em Heliópolis, São Paulo, começou com uma fala mal interpretada de Ruy Ohtake. Em 2003, uma revista publicou a seguinte declaração atribuída ao prestigiado arquiteto e urbanista: “O que acho mais feio em São Paulo é Heliópolis”. Depois de ver a reportagem, Ohtake esclareceu que a intenção foi dizer que o mais feio na cidade era a diferença entre bairros ricos e pobres – “a diferença entre o bairro do Morumbi e Heliópolis, a maior favela”, corrigiu.


Na semana seguinte, uma provocação mudou o curso previsível da história: João Miranda, líder comunitário em Heliópolis, ligou para Ohtake. Em vez de exigir explicações, pediu ao profissional que ajudasse o lugar a ficar mais bonito. Conhecido por obras como os hotéis Unique e Renaissance e o Instituto Tomie Ohtake, dedicado à obra de sua mãe, Ruy se viu diante de um desafio até então inédito na carreira – a “Arquitetura real”, como ele chama.


Ruy Ohtake falou a respeito de trabalhos em Heliópolis durante palestra em Brasília (Foto: Karina Santiago/Centro Cultural do TCU)


A história foi narrada pelo arquiteto e urbanista em uma palestra em Brasília, no dia 6 de junho, realizada pelo Centro Cultural do TCU com o apoio do CAU/BR (saiba mais aqui). Assista ao trecho em que Ruy Ohtake fala sobre o assunto, registrado por Emerson do Nascimento Fraga, conselheiro federal pelo Maranhão:



A interação foi o ponto de partida para uma empreitada prolongada junto à comunidade, que envolveu vários projetos. Os principais foram um conjunto habitacional e o Pólo Educativo e Cultural de Heliópolis, que inclui uma biblioteca pública, um centro cultural com cinema e galeria e espaço para feira de produtos artesanais, além de uma escola técnica.


Ruy Ohtake concebeu e coordenou os trabalhos de forma voluntária, com a colaboração da arquiteta Daniela Della Volpe e o apoio da União dos Núcleos e Associações de Moradores de Heliópolis e São João Clímaco (Unas) e da Prefeitura de São Paulo




Localização da favela de Heliópolis, em São Paulo, e croqui do conjunto habitacional dos “Redondinhos” (Imagem:


A obra de maior porte projetada para a comunidade foi o conjunto habitacional com os prédios cilíndricos, conhecidos como “Redondinhos”. De acordo com Ohtake, o projeto foi elaborado a partir de conversas feitas pessoalmente com os moradores de Heliópolis e considerando as preocupações que eles levantavam. A primeira delas foi com relação a corredores – em conjuntos habitacionais já entregues, eles viraram espaço para comércio, tráfico e drogas e prostituição. “Falaram: Ruy, a gente não sabe viver em apartamento. Vai ocorrer isso”, conta o arquiteto e urbanista.


Considerando essa preocupação, Ohtake projetou o edifício sem corredores. “Com circulação de escada e hall de 5 por 5, com as quatro entradas dos apartamentos”, explica. “Os caras falaram: puxa, que solução linda, tá ótimo, vamos pra frente. Aí eu falei: não estou satisfeito, porque essa forma não tem graça nenhuma. Eu vou fazer redondo”.


Planta de andar de um dos “Redondinhos” (Projeto: Ruy Ohtake)



A escolha da forma cilíndrica, que se tornou um marco dos edifícios, não foi meramente estética. “No redondo, primeiro, se eu tenho dois prédios, não encostam um no outro, precisa deixar separado. Ao separar, eu dou dignidade para os quatro apartamentos: sol direto, ventilação direta etc. E na sala, eu consigo por três janelas, uma luz bem boa”.


São 19 “redondinhos” com fachadas coloridas, nas bordas do lote. No centro, ficam parquinho, quadra esportiva e um espaço de uso comunitário. Cada edifício tem quatro andares e 18 apartamentos de aproximadamente 50 m², totalizando 342 unidades. Os blocos têm quatro apartamentos em cada um dos quatro andares. Há ainda dois apartamentos no térreo, que abrigam idosos ou pessoas com deficiência.


Interior de um dos apartamentos: sala tem três janelas (Foto: Daniel Ducci/Divulgação)




Para Ohtake, o papel do arquiteto e urbanista é múltiplo ao atuar em Arquitetura Social. “Quando atua em programas sociais, o arquiteto tem que assumir duas atitudes: como técnico e como cidadão. É fundamental conversar com a comunidade, sentir o que os moradores pensam, não se fechar em um escritório para projetar de forma isolada”.


O resultado disso, segundo o arquiteto, é dar dignidade às pessoas da comunidade –coisa que não ocorreu na maior parte dos conjuntos do programa “Minha Casa, Minha Vida”, critica. “Foi um desastre. Parece uma plantação de alface, tudo igual. Apenas as empreiteiras ficaram satisfeitas, pois foram contratadas para fazer os projetos e as obras numa empreitada só”.


Parte central do conjunto habitacional tem equipamentos públicos (Foto: Daniel Ducci/Divulgação)




Mini-documentário “Ruy Ohtake e sua Arquitetura em Heliópolis”

Jornal da Gazeta – Ruy Ohtake leva obras à favela de Heliópolis

Programa Ação – Unas e Ruy Ohtake

Arq!Bacana faz passeio pelos “Redondinhos” com Ruy Ohtake




Esta reportagem faz parte de uma série especial do CAU/BR e dos CAU/UF que está mostrando o trabalho de arquitetos e urbanistas que, superando orçamentos reduzidos e unificando diferentes opiniões, conseguiram desenvolver moradias dignas e de qualidade para as famílias de baixa renda.


Você atua em projetos de habitação social? Envie um e-mail para falando sobre o seu trabalho na área. Não se esqueça de inserir os autores dos projetos, contatos das pessoas envolvidas (arquitetos, autoridades e beneficiários), com um breve descritivo do projeto e até três fotos/ilustrações. Se sua história for selecionada, o CAU entrará em contato para produzir uma reportagem especial sobre os projetos.




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(Foto do topo: Vista aérea do conjunto dos “Redondinhos”, em Heliópolis, São Paulo. Projeto de Ruy Ohtake. Foto de Daniel Ducci)




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