Plant Factory Insight

「収量か品質か」の二者択一を終わらせる東大の光制御技術──植物工場の収益構造を変える可能性

東京大学が開発した遠赤色光の照射タイミング制御技術は、植物工場レタス栽培における収量と品質の両立を実現。電力コスト削減と収益性向上に直結するこの成果が、業界の採算モデルをどう変えるか分析します。

東京大学の研究チームが、植物工場のレタス栽培において遠赤色光を当てるタイミングを精密に制御することで、これまで相反すると考えられてきた収量の最大化と品質の維持を同時に達成できることを実証した。この技術は、光の波長だけでなく「いつ照射するか」という時間軸に着目した点が新しく、LED照明の電力消費を抑えながら栽培効率を高める道を開いた。

参考: 東大、遠赤色光の照射タイミング制御により植物工場レタスの収量と品質を両立する新手法を開発（optronics-media.com）

分析・見解

LED照明コストが植物工場の収益を圧迫してきた「収量か品質か」のジレンマ

植物工場が抱える最大の課題は、設備投資と電力コストの高さである。特にLED照明は運用コストの30〜40%を占めるとされ、収益性を圧迫する主な原因となってきた。これまでの栽培では、収量を増やそうと光の量を上げれば電力コストが跳ね上がり、逆に品質を重視して光の環境を調整すると生育が遅れて回転率が落ちてしまう。このジレンマが、植物工場ビジネスの採算ラインを引き上げてきた背景にある。

光の「量」ではなく「タイミング」を制御する新しい発想

今回の東京大学の研究が画期的なのは、光の「量」や「波長」ではなく、「タイミング」という新しい制御の軸を示した点にある。遠赤色光は植物の形づくりに影響する波長帯だが、生育の段階ごとに最適な照射タイミングを見極めることで、葉が広がる速さと組織の緻密さを両立させる余地が生まれる。これは、同じ電力を使っていても、制御の仕方（＝ロジック）次第で成果を変えられることを意味し、ソフトウェアの工夫で効率を改善できる可能性を示している。

既存設備のプログラム更新だけで導入でき、多品目展開にも道が開ける

実際の導入を考えると、既存の植物工場でも照明を制御するプログラムを更新するだけで取り入れられる可能性が高い。設備の大がかりな改修をせずに収益性を改善できるなら、投資を回収するまでの期間を短くできると見込まれ、中小規模の事業者にとっても現実的な選択肢になる。また、この技術はレタス以外の葉物野菜や、さらには果菜類への応用も視野に入る。多品目の栽培ができるようになれば、需要の変動リスクを分散させることにもつながり、植物工場の経営を安定させる要素になる。

ビジネスへの影響

電力コストの削減が投資回収期間を1年以上短縮する可能性

この技術が実際に使われるようになれば、植物工場の損益分岐点が大きく下がる可能性がある。現状、多くの植物工場は黒字化するまでに3〜5年かかっているが、電力コストを2割減らせれば投資回収期間を1年以上短くできるという試算もある。特に、すでに設備を持っている事業者にとっては、追加の投資を最小限に抑えながら収益を改善できるため、早く導入する動機が働きやすい。

品質と収量の両立がBtoB取引の交渉力とライセンス展開を後押しする

また、品質と収量を両立できることは、企業間取引（BtoB）での価格交渉力を高めることにもつながる。安定した供給と品質保証を同時に実現できれば、外食チェーンや食品加工業者との長期契約を結びやすくなり、売上の見通しが立てやすくなる。さらに、この技術をライセンス化してプラント設計会社や照明メーカーと組めば、新規参入者向けのパッケージ商品として展開することも考えられる。技術の標準化が進めば業界全体の底上げにつながり、植物工場市場の拡大を後押しする契機になるだろう。