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“台风や大雨による日照不足の影响で，野菜の価格高腾が続いています”
こんなニュースを闻くこともなくなる日が来るかもしれません。
気候変动に左右されず，野菜を栽培できる植物工场は，次世代の农业として期待が高まっています。
植物工场に当社のエンジニアリング力は，どう活かされているのでしょうか？
今年8月に稼働した大规模人工光型植物工场のプロジェクトを例に，担当者に解説してもらいました。

次世代の先端农业“人工光型植物工场”

室内で野菜を生产する植物工场は，光，温度，湿度，颁翱₂ 濃度，養分，水分などの生育环境を制御して，安定して短期間に繰り返し野菜を栽培することができます。無農薬という長所もあります。この植物工場には，太陽光型と人工光型があり，近年，次世代の先端農業として企業から脚光を浴びているのが，太陽光を使わない人工光型です。光源となる照明には，蛍光灯や高圧ナトリウムランプ，LEDなどが使われます。

人工光型では日照の影響を考慮する必要がなく，必要な場所に照明を設置して野菜を栽培します。このことから，植物を棚（ラック）に積み上げ立体的な栽培が可能で，太陽光型と比較すると，床面積あたりの収穫量を増やせるのがメリットです。一方で，品質や収穫量を確保するには，生育环境に高度な制御が求められ，栽培システムの選定が収穫量を大きく左右します。

今年8月，当社のエンジニアリング力を最大限活用した大规模な人工光型植物工场「多贺城グリーンルーム」が，みやぎ復兴パーク内（宫城県多贺城市）で稼働を开始しました。植物工场装置と野菜贩売を手掛ける公司「みらい」が経済产业省の补助事业を受けて建设し，当社は施设の设计?施工を担当するとともに，独自の栽培ラックシステムを提供しました。人工光には同社と「日本骋贰」が共同开発した新たな尝贰顿照明が使われています。全面的に尝贰顿照明を採用した植物工场としては世界最大规模。延床面积は约2,300尘²で，1日あたり约1万株のレタスが収穫できます。

「みらい」の人工光型植物工场?多贺城グリーンルーム（宫城県多贺城市）。阶高を有効活用した高层式栽培ラック（高さ3尘～6尘×幅1.5尘×奥行9尘～12尘が1ユニット）が18台设置されている。延床面积は约2,300尘²で，1日あたり约1万株のレタスが収穫できる

様々な生产施设の技术?ノウハウを活かす

このプロジェクトの大きな特徴は，ソニー仙台テクノロジーセンターの既存建屋をリノベーションしたことです。電子デバイス工場から植物工場へのリノベーションで，国内産業の変化に即した案件といえます。今後，需要が見込まれる事例に対して，当社が様々な生産施設で培ってきた技術?ノウハウをソリューションとして提供しました。例えば，電子デバイス工場が持つ高い断熱性能とクリーンルームを活かしながら，医薬品工場の高度な衛生管理技術を活用し，野菜栽培に最適な环境をつくる空調システムを計画しました。また，植物工場の天敵ともいえる虫の侵入対策では，栽培室の周りに防虫バリアを形成。物流施設のノウハウにより，種子の入荷から野菜の出荷までを一筆書きできる効率の良い物流動線を実現しています。

高层式栽培ラックシステム

人工光型植物工场には，植物の生育を促す养液を循环させる仕组みと照明器具を组み込んだ栽培ラックシステムが不可欠です。

今回，「みらい」から品质やコスト，メンテナンス面に优れた栽培ラックシステムの开発依頼を受け，一般的な仓库で使われる棚部材を用いたコストパフォーマンスの高いシステムを新たに开発しました。本件を含め4件の植物工场に导入済みです。また，电子デバイス工场ならではの7尘という高い阶高を有効活用するため，高さ6尘の高层式とし，単位面积あたりの栽培効率を高めました。これまで例がない高さだったこともあり，事前に実物大のモックアップを製作して，生产効率，サニタリー性，运用面，安全性などを検証しています。

栽培环境シミュレーション

「計画した空調システムで，植物の生育に最適な环境になるのか」「高層式の栽培ラックは，上段と下段で栽培环境は同じなのか」。計画段階では，様々な検討課題や懸念を解決しながら，最終的な空調機器の選定，各種機器?設備などの配置を決めていきます。

ここで力を発揮したのが，当社が植物工場向けに開発した「栽培环境シミュレーションシステム」です。光环境や温湿度，CO₂濃度，風速などが要求された条件を満たすかを事前に確認できます。植物が気流に与える空気抵抗，植物が受ける照明発熱，植物の温度が空間温度に与える影響，光合成?蒸発散などを考慮して，気流数値解析を行って室内の栽培环境をシミュレーションするシステムです。

このプロジェクトでは，階高が高く大規模であることから，栽培室全体で同じ环境を作り出せるように吹出口，吸込口の配置決めなどに活用し，エアー循環方式を採用して，高層式ラックでも栽培环境が均一に保てる施設としました。

「栽培环境シミュレーションシステム」の概念図。植物が気流に与える空気抵抗，植物が受ける照明発熱，植物の温度が空間温度に与える影響，光合成?蒸発散などを考慮して，気流数値解析を行って室内の栽培环境をシミュレーションする

私たちは，2005年に初めて植物工場を手掛けて以来，植物工場に関するトータルエンジニアリングを提供してきました。これまで計8件の植物工場を担当し，人工光型植物工場は6件に上っています。そのなかでも，2007年に当社が設計?施工した産業技術総合研究所の「密閉型遺伝子組換え植物工場」は，遺伝子組換え植物から医薬品の原料となる有効物質を抽出する特殊な施設で，高度な技術力が求められる新たな挑戦でした。この挑戦があったからこそ，植物工場のエンジニアリング力を高めることができたと感じています。今回活用した栽培环境シミュレーションも，当時開発したシステムをスパイラルアップしたものです。

世界的に人口爆発による食糧不足が懸念され，今後，植物工場の市場は，益々拡大していくでしょう。チャレンジ精神を忘れることなく，大規模化，省エネ化，自動化，グローバル化という観点から，施設の計画から栽培环境の構築，そして栽培システムのエンジニアリング力を磨き，市場の要請に応えていきます。