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“植物工厂”提供粮食生产新形式
发布时间:2021-11-25        浏览次数:307        返回列表
       COVID-19 的传播给人们的生活带来了巨大的变化。在这些变化中,越来越多的人开始更频繁地从餐馆订购外卖食品。

       在家里吃外卖和其他预先准备好的食物被称为“家庭代餐”(HMR)。自大流行之前,这类膳食的市场一直在增长,导致对相关工作和用于食品加工的蔬菜的需求增加。

       鉴于这些情况,久保田于 2020 年 11 月宣布已入股 PLANTX,这是一家开发植物栽培设备和生长率管理系统的日本农业科技初创公司。本文将重点介绍 PLANTX 和久保田旨在通过合作实现的未来食品生产可能性。

       扩大 HMR 市场和稳定蔬菜供应的需求

       日本的 HMR ***好的例子是超市出售的预制食品(“现成饭菜”)和便利店出售的便当(“便当”)。根据日本熟食协会的 2020 年白皮书,自 2009 年以来,熟食市场一直在稳步增长,到 2018 年的 10 年间增长了 27.3%。

“植物工厂”提供粮食生产新形式
资料来源:2020 年即食食品白皮书(日本即食食品协会)

       为了应对这种食品的外部化,对用于商业和加工应用的蔬菜的需求也在增加。根据日本农林水产省的数据,2015 年这些类别所需的蔬菜比例达到 57%。 COVID-19 大流行导致生活方式的变化意味着对用于商业和加工应用的蔬菜的需求将继续增长增加。

       每天必须向消费者提供一定数量的即食饭菜和饭盒,因此制作这些饭菜所用的蔬菜需要确保生产质量、数量和价格的稳定。作为一种可能的解决方案,一种引起人们注意的食品生产技术是使用人造光的植物工厂。以提高粮食生产效率和确保粮食稳定供应为目标的久保田,专注于利用人造光作为不同于露天栽培的粮食生产方式的植物栽培系统,并决定投资PLANTX,正在日本开发该系统。

       充满原创技术的 PLANTX 工厂

       在使用人造光的植物工厂中,使用人工提供的光和营养液,通过水培栽培(种植没有土壤的植物)在室内种植植物。这种方法的主要优点之一是植物不受天气或其他因素的影响。这也允许以较小的占地面积进行操作,从而可以在城市地区和其他环境中生产农作物。

       使用人造光的植物工厂通常在室内空间安装大量开放式货架栽培单元,整个设施的气候控制以种植作物。另一方面,PLANTX 的栽培系统采用不同的方法,使用包含密封层并控制每一层气候以种植作物的栽培机器。

       这种“封闭式”结构允许***控制每台机器内的栽培环境,据报道,与使用人造光的传统植物工厂相比,生菜和其他作物的单位面积生产率提高了三到五倍。
 
箱式植物工厂

       PLANTX 的培养机是蔬菜和植物大规模生产的理想尺寸。它的开发目的是在植物工厂中使用。

箱式植物工厂
       内置 LED 照明、空调和除湿机为待生产的作物创造***佳生长环境。

       该培养机使用了由 PLANTX 开发的植物生长率管理系统 SAIBAIX。它不仅通过管理温度、湿度和二氧化碳浓度,而且还通过光合作用和吸水率以及其他因素来控制作物的生长。这与培养机器配合使用,可以***再现作物生长的***佳栽培环境。

       PLANTX 将创造栽培机器内部环境的参数组合称为“栽培配方”。当通过研究开发出可以生产高附加值作物的配方时,基于该配方的环境可以立即在培养机器中重现。

箱式植物工厂
       培养机器内的环境由 SAIBAIX 使用作物生长所需的 20 个参数进行控制。

       PLANTX 和久保田合作伙伴关系的目标

       PLANTX 正在开发独特的技术来扩大其植物工厂,而久保田正在努力实现稳定的食品供应。两家公司希望通过合作实现什么目标?PLANTX 创始人兼首席执行官山田康介和创新中心企业孵化部科长本田满解释了这一点。

       植物工厂是解决食品问题的关键技术

       首先,PLANTX 是如何开始植物工厂业务的?

       山田:2013年我***次看到植物工厂时就开始了。我对这种新的食品生产形式感到震惊,同时我想通过增加技术改进可以让它表现得更好。我召集了一组工程师,我们开始了开发。创始团队无偿工作了两年,但我们挺过来了,并设法开发了可以充分展示其性能的软件和硬件。


       Kosuke Yamada 于 2014 年创立了 PLANTX 并成为其首席执行官。他与具有丰富经验和技能的工程师一起专注于发展植物工厂的运营。

       一定很辛苦,没有报酬。面对这样的困难,您是如何继续开发系统的?

       山田:世界各地与食品相关的需求都在增长,包括人们希望吃非常新鲜的食物,以及考虑到水资源的可持续食品生产。植物工厂是解决这些全球粮食问题的关键技术,我想把它们介绍给全世界。我们创始团队的其他成员也给了我很大的鼓励。我们遇到了很多困难,但这些非常有才华的人没有一个说他们想放弃的事实让我相信植物工厂的潜力很大,也给了我继续工作的动力。

       本田:PLANTX 表现出对技术的彻底承诺以及为解决食品问题做出贡献的愿望,这与我们在久保田的方法完全一致。未来的全球粮食短缺是一个严重的问题,但我认为我们可以扩大耕地面积是有限的。植物工厂可以在狭小的空间内高效稳定地生产新鲜食品,因此代表了一种新的食品生产形式。我认为,具有价格优势并能够生产多种作物的露地农业与具有高附加值和稳定生产的植物工厂之间的共存状态可能会成为一种新的农业形式。


       Mitsuru Honda 于 2016 年加入久保田。他目前担任创新中心企业孵化部农业企业计划办公室的部门经理。他负责利用开放式创新进行新业务规划。

       PLANTX 获得资金后的下一步

       在所有涉及植物工厂的公司中,为什么久保田决定投资PLANTX?

       本田:自 2019 年以来,我们几乎每周都会与 PLANTX 见面,当时他们在东京开设了配备文化机器原型的中心后,我们与他们建立了联系。我们决定投资 PLANTX 的主要原因是他们惊人的高水平工程。他们已经实现了具有出色再现性的硬件和软件,在相同的条件下,可以可靠地种植质量稳定的作物。为了将植物工厂开发为食品生产的新方法,我认为久保田可以利用我们在制造和开发方面的专业知识提供帮助。

       山田:植物工厂的运营不能仅靠软件存在。需要精密的硬件才能使其有效。久保田专注于与水和空气相关的技术,这对植物工厂至关重要,因此我们认为这些领域具有巨大的协同效应潜力。

       PLANTX 和久保田将如何通过这种合作关系发展植物工厂?

       山田:我们现在已经到了展示栽培设备和制造大规模生产机器的地步。使用我们收到的资金,我们计划建立一个拥有多台文化机器的母厂。我们打算在那里确认植物工厂的盈利能力和长期稳定性,我们也希望将其作为引进、开发和实施新技术的场所。一个例子是植物工厂生产过程完全自动化的技术开发。我们还想尝试种植多种作物。

植物工厂概念图
       PLANTX 计划建造的母厂概念图。

       本田:在久保田,我们相信我们多年来积累的空调和水处理技术可以帮助母厂提高能源效率和节省劳动力。在母工厂建成后的步骤中,我设想了未来,久保田和 PLANTX 共同开发植物工厂,同时我们探索我们可以***好地支持他们的领域。

       植物工厂的发展可以带来食品的稳定性和多样性

       植物工厂会给我们这样的消费者带来什么好处?

       山田:他们已经在农作物无农药和卫生方面提供了价值,消费者开始注意到这一点。未来,我相信我们将能够创造出只能在植物工厂生产的作物品种。我们可以通过选择营养成分适合人的身体状况或健康的作物,或通过恢复因易受灾害影响而不再种植的作物,为食品的功能性和多样性做出贡献。

       本田:蔬菜价格会因天气条件和气候变化而大幅波动,但食品服务行业无法在价格上涨时提高价格以弥补价格上涨。以固定价格提供稳定的农作物供应是一项附加价值。通过满足稳定供应的需求,我们也将能够为广大消费者做出贡献。

植物工厂中出产的生菜
       在包装前从培养机器中收获的生菜

       您认为未来发展植物工厂和解决粮食生产问题需要什么?

       山田:世界各地都需要植物工厂,而日本目前拥有满足这些需求的先进技术。重要的是速度。随着植物工厂计划在世界范围内获得动力,单靠一家初创企业无法以足够快的速度向世界介绍日本的先进技术。这就是为什么我们想与全球公司久保田一起在全球传播它们。

       本田:PLANTX 系统目前还没有完成,我预计它会进一步发展。我希望看到 PLANTX 和久保田合作,创新硬件和软件并开发新配方。

       智能农业作为充分利用人工智能和物联网的传统农业的先进模式受到关注,植物工厂作为不同于露天种植的新型粮食生产方式正在取得进展。PLANTX和久保田将继续推进其发展,旨在实现露天种植和植物工厂共存的未来,提供满足各种需求的稳定作物供应。