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大阪工業大学 工学部 電子情報システム工学科
淀 徳男 教授
人と共存可能なマイコン制御高輝度多色LED照射型植物工場の開発
出展番号L-39
Osaka Institute of Technology Tokuo Yodo
Development of plant factory with microcomputer controled multicolour high brightness LEDs for living together with peaple
持続可能な開発目標(SDGs)
飢餓に終止符を打ち、食料の安定確保と栄養状態の改善を達成するとともに、持続可能な農業を推進する
展示概要

技術概要

最近、温暖化が益々激しくなり、屋外で既存の農業をこのまま維持していくことは年々困難になっています。そして、食糧問題は人類にとって最も大きな問題です。我々は屋内で稼働できる人と共存できる植物工場の開発を考えています。本技術は葉物野菜から強い日照強度が必要な穀物への水耕栽培技術にも適用できます。高輝度多色LEDを光源盤上に独自に配置設計し、冷却用にファン付きヒートシンクも併用し、各色LEDの光強度の時間変化だけでなく、栽培に必要な給排水、風もマイコン制御し、統合的な最適プロセスを見つけることができます。

想定される活用例

・家庭内で人と共存でき、種々の野菜、穀物の水耕栽培を楽しみ、かつ将来の食糧危機に対応できる自給自足の植物工場の基盤技術の開発
・光源の波長と植物の生長条件の関係を明らかとし、高速度生長速度を可能にする

 

展示のみどころ

・3W高輝度多色LEDを総数110個実装した疑似太陽光の時間変化、および生育に必要な給水・送風のマイコン制御技術
・本システムにおける水菜・レタス・黒大豆の水耕栽培の状況
・高輝度多色LED光の波長と水菜・レタスの単位面積あたりの栽培収穫量速度との関係

研究背景と目的 / Background and purpose of this research

将来の世界人口予測から30年後の2050年には世界の人口は100億人を突破すると予想される。100億人を越えると今の食糧生産事情では、全ての食糧を賄うことは不可能であると考えられる。特に日本は各国と比べて38%という食糧自給率の低さから食糧問題は熾烈となる。さらに温暖化から、気温が35℃を越えると農作物の生産力は急激に低下する。即ち、屋外での農作物生産は困難となり、屋内で高効率の農業生産技術、特に人と共存可能な高生産力の植物工場が必要となる。

人と共存可能な植物工場のシステムの要件と仕様1 / Requirements of plant factory with people and its system assembly1

人と共存可能な植物工場システムの必要な要件を明らかとする。これを満たすための仕様として、装置には安価なマイコンを使い、培養液の供給時間・量、多色LEDの光量・時間変化、風量の幅広い制御を可能とする。特に、この研究によって単色LEDより白色LEDが、そして白色に見える太陽光とのスペクトル成分の違いが収穫量、植物の生長速度に関係が深いことが明らかとなった。

 
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