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

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要因となってきた。従来の栽培では、収量を増やそうと光量を上げれば電力コストが跳ね上がり、逆に品質重視で光環境を調整すると生育が遅れて回転率が落ちる。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がある。

今回の東大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」という新しい制御軸を提示した点にある。遠赤色光は植物の形態形成に影響を与える波長帯だが、生育ステージごとに最適な照射タイミングを見極めることで、葉の展開速度と組織の緻密さを両立させる余地が生まれる。これは、同じ電力投入量でも制御ロジック次第で出力を変えられることを意味し、ソフトウェア的アプローチによる効率改善の可能性を示している。

実際の導入を考えると、既存の植物工場でも照明制御プログラムの更新だけで適用できる可能性が高い。ハードウェアの大規模改修を伴わずに収益性を改善できるなら、投資回収期間の短縮が見込めるため、中小規模の事業者にとっても現実的な選択肢となる。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。多品目栽培が可能になれば、需要変動リスクの分散にもつながり、植物工場の事業安定性を高める要素となる。

ビジネスへの影響

この技術が実装されれば、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までに3〜5年を要しているが、電力コストが2割削減できれば投資回収期間を1年以上短縮できる試算もある。特に、既存設備を持つ事業者にとっては、追加投資を最小限に抑えながら収益改善が狙えるため、早期導入のインセンティブが働きやすい。

また、品質と収量の両立は、BtoB取引における価格交渉力の向上にも寄与する。安定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が結びやすくなり、売上の予見性が高まる。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連携すれば、新規参入者向けのパッケージ商品としての展開も考えられる。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加速する契機となるだろう。

関連記事