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“植物工廠”提供糧食生產新形式
發布時間:2021-11-25        瀏覽次數:63        返回列表
       COVID-19 的傳播給人們的生活帶來了巨大的變化。在這些變化中,越來越多的人開始更頻繁地從餐館訂購外賣食品。

       在家里吃外賣和其他預先準備好的食物被稱為“家庭代餐”(HMR)。自大流行之前,這類膳食的市場一直在增長,導致對相關工作和用于食品加工的蔬菜的需求增加。

       鑒于這些情況,久保田于 2020 年 11 月宣布已入股 PLANTX,這是一家開發植物栽培設備和生長率管理系統的日本農業科技初創公司。本文將重點介紹 PLANTX 和久保田旨在通過合作實現的未來食品生產可能性。

       擴大 HMR 市場和穩定蔬菜供應的需求

       日本的 HMR ***好的例子是超市出售的預制食品(“現成飯菜”)和便利店出售的便當(“便當”)。根據日本熟食協會的 2020 年白皮書,自 2009 年以來,熟食市場一直在穩步增長,到 2018 年的 10 年間增長了 27.3%。

“植物工廠”提供糧食生產新形式
資料來源:2020 年即食食品白皮書(日本即食食品協會)

       為了應對這種食品的外部化,對用于商業和加工應用的蔬菜的需求也在增加。根據日本農林水產省的數據,2015 年這些類別所需的蔬菜比例達到 57%。 COVID-19 大流行導致生活方式的變化意味著對用于商業和加工應用的蔬菜的需求將繼續增長增加。

       每天必須向消費者提供一定數量的即食飯菜和飯盒,因此制作這些飯菜所用的蔬菜需要確保生產質量、數量和價格的穩定。作為一種可能的解決方案,一種引起人們注意的食品生產技術是使用人造光的植物工廠。以提高糧食生產效率和確保糧食穩定供應為目標的久保田,專注于利用人造光作為不同于露天栽培的糧食生產方式的植物栽培系統,并決定投資PLANTX,正在日本開發該系統。

       充滿原創技術的 PLANTX 工廠

       在使用人造光的植物工廠中,使用人工提供的光和營養液,通過水培栽培(種植沒有土壤的植物)在室內種植植物。這種方法的主要優點之一是植物不受天氣或其他因素的影響。這也允許以較小的占地面積進行操作,從而可以在城市地區和其他環境中生產農作物。

       使用人造光的植物工廠通常在室內空間安裝大量開放式貨架栽培單元,整個設施的氣候控制以種植作物。另一方面,PLANTX 的栽培系統采用不同的方法,使用包含密封層并控制每一層氣候以種植作物的栽培機器。

       這種“封閉式”結構允許***控制每臺機器內的栽培環境,據報道,與使用人造光的傳統植物工廠相比,生菜和其他作物的單位面積生產率提高了三到五倍。
 
箱式植物工廠

       PLANTX 的培養機是蔬菜和植物大規模生產的理想尺寸。它的開發目的是在植物工廠中使用。

箱式植物工廠
       內置 LED 照明、空調和除濕機為待生產的作物創造***佳生長環境。

       該培養機使用了由 PLANTX 開發的植物生長率管理系統 SAIBAIX。它不僅通過管理溫度、濕度和二氧化碳濃度,而且還通過光合作用和吸水率以及其他因素來控制作物的生長。這與培養機器配合使用,可以***再現作物生長的***佳栽培環境。

       PLANTX 將創造栽培機器內部環境的參數組合稱為“栽培配方”。當通過研究開發出可以生產高附加值作物的配方時,基于該配方的環境可以立即在培養機器中重現。

箱式植物工廠
       培養機器內的環境由 SAIBAIX 使用作物生長所需的 20 個參數進行控制。

       PLANTX 和久保田合作伙伴關系的目標

       PLANTX 正在開發獨特的技術來擴大其植物工廠,而久保田正在努力實現穩定的食品供應。兩家公司希望通過合作實現什么目標?PLANTX 創始人兼首席執行官山田康介和創新中心企業孵化部科長本田滿解釋了這一點。

       植物工廠是解決食品問題的關鍵技術

       首先,PLANTX 是如何開始植物工廠業務的?

       山田:2013年我***次看到植物工廠時就開始了。我對這種新的食品生產形式感到震驚,同時我想通過增加技術改進可以讓它表現得更好。我召集了一組工程師,我們開始了開發。創始團隊無償工作了兩年,但我們挺過來了,并設法開發了可以充分展示其性能的軟件和硬件。


       Kosuke Yamada 于 2014 年創立了 PLANTX 并成為其首席執行官。他與具有豐富經驗和技能的工程師一起專注于發展植物工廠的運營。

       一定很辛苦,沒有報酬。面對這樣的困難,您是如何繼續開發系統的?

       山田:世界各地與食品相關的需求都在增長,包括人們希望吃非常新鮮的食物,以及考慮到水資源的可持續食品生產。植物工廠是解決這些全球糧食問題的關鍵技術,我想把它們介紹給全世界。我們創始團隊的其他成員也給了我很大的鼓勵。我們遇到了很多困難,但這些非常有才華的人沒有一個說他們想放棄的事實讓我相信植物工廠的潛力很大,也給了我繼續工作的動力。

       本田:PLANTX 表現出對技術的徹底承諾以及為解決食品問題做出貢獻的愿望,這與我們在久保田的方法完全一致。未來的全球糧食短缺是一個嚴重的問題,但我認為我們可以擴大耕地面積是有限的。植物工廠可以在狹小的空間內高效穩定地生產新鮮食品,因此代表了一種新的食品生產形式。我認為,具有價格優勢并能夠生產多種作物的露地農業與具有高附加值和穩定生產的植物工廠之間的共存狀態可能會成為一種新的農業形式。


       Mitsuru Honda 于 2016 年加入久保田。他目前擔任創新中心企業孵化部農業企業計劃辦公室的部門經理。他負責利用開放式創新進行新業務規劃。

       PLANTX 獲得資金后的下一步

       在所有涉及植物工廠的公司中,為什么久保田決定投資PLANTX?

       本田:自 2019 年以來,我們幾乎每周都會與 PLANTX 見面,當時他們在東京開設了配備文化機器原型的中心后,我們與他們建立了聯系。我們決定投資 PLANTX 的主要原因是他們驚人的高水平工程。他們已經實現了具有出色再現性的硬件和軟件,在相同的條件下,可以可靠地種植質量穩定的作物。為了將植物工廠開發為食品生產的新方法,我認為久保田可以利用我們在制造和開發方面的專業知識提供幫助。

       山田:植物工廠的運營不能僅靠軟件存在。需要精密的硬件才能使其有效。久保田專注于與水和空氣相關的技術,這對植物工廠至關重要,因此我們認為這些領域具有巨大的協同效應潛力。

       PLANTX 和久保田將如何通過這種合作關系發展植物工廠?

       山田:我們現在已經到了展示栽培設備和制造大規模生產機器的地步。使用我們收到的資金,我們計劃建立一個擁有多臺文化機器的母廠。我們打算在那里確認植物工廠的盈利能力和長期穩定性,我們也希望將其作為引進、開發和實施新技術的場所。一個例子是植物工廠生產過程完全自動化的技術開發。我們還想嘗試種植多種作物。

植物工廠概念圖
       PLANTX 計劃建造的母廠概念圖。

       本田:在久保田,我們相信我們多年來積累的空調和水處理技術可以幫助母廠提高能源效率和節省勞動力。在母工廠建成后的步驟中,我設想了未來,久保田和 PLANTX 共同開發植物工廠,同時我們探索我們可以***好地支持他們的領域。

       植物工廠的發展可以帶來食品的穩定性和多樣性

       植物工廠會給我們這樣的消費者帶來什么好處?

       山田:他們已經在農作物無農藥和衛生方面提供了價值,消費者開始注意到這一點。未來,我相信我們將能夠創造出只能在植物工廠生產的作物品種。我們可以通過選擇營養成分適合人的身體狀況或健康的作物,或通過恢復因易受災害影響而不再種植的作物,為食品的功能性和多樣性做出貢獻。

       本田:蔬菜價格會因天氣條件和氣候變化而大幅波動,但食品服務行業無法在價格上漲時提高價格以彌補價格上漲。以固定價格提供穩定的農作物供應是一項附加價值。通過滿足穩定供應的需求,我們也將能夠為廣大消費者做出貢獻。

植物工廠中出產的生菜
       在包裝前從培養機器中收獲的生菜

       您認為未來發展植物工廠和解決糧食生產問題需要什么?

       山田:世界各地都需要植物工廠,而日本目前擁有滿足這些需求的先進技術。重要的是速度。隨著植物工廠計劃在世界范圍內獲得動力,單靠一家初創企業無法以足夠快的速度向世界介紹日本的先進技術。這就是為什么我們想與全球公司久保田一起在全球傳播它們。

       本田:PLANTX 系統目前還沒有完成,我預計它會進一步發展。我希望看到 PLANTX 和久保田合作,創新硬件和軟件并開發新配方。

       智能農業作為充分利用人工智能和物聯網的傳統農業的先進模式受到關注,植物工廠作為不同于露天種植的新型糧食生產方式正在取得進展。PLANTX和久保田將繼續推進其發展,旨在實現露天種植和植物工廠共存的未來,提供滿足各種需求的穩定作物供應。
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