LED は最終的に太陽に取って代わることができるのでしょうか?

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2月にBoweryのCTOに就任し、同社の最高科学責任者と同じくサムスン出身のInjong Rhee氏は、TechCrunchに対し、Boweryの成功の真の秘訣は「密度」にあると語った。同社によると、従来の成長に比べて、Boweryの事業規模は100倍も生産性が高く、BoweryOSはその密度の大きな部分を担っているという。

「この密度のため、全てを手作業で行うのはほぼ不可能です」とリー氏は語る。「栽培と加工のほぼすべての工程を自動化することで、私たちが求める効率性を実現しています。これらはすべて自動搬送システムと連動しています。」ロボットは、まさに最高の味がする瞬間に植物を運び出し、栽培トレイに新しい苗を植え替える。

Boweryの大きな賭け（そして多くの点で、それはあくまで賭けに過ぎないが）は、農家から農家へと何世代にもわたって受け継がれてきた暗黙知を、実験に裏付けられたプロセスへと変換し、植物のライフサイクルのあらゆる段階を支えるソフトウェアにコード化できるという点だ。同社は、新しい農場が建設される際にBoweryOSをプラグ・アンド・プレイで簡単に導入でき、迅速な水平展開に対応できる体制を整えている。

当社がこのシステムを開発できるのは、栽培施設を自社で管理しているからこそです。屋外栽培には多くの課題があります。害虫駆除には殺虫剤が必要で、嵐には流出水や溝が必要で、干ばつには綿密な水資源保全対策が必要です。ある年に必要だった技術が、収穫のサイクルが繰り返される中で、翌年には使われなくなる可能性もあります。

一方、Bowery は、設計またはセンサーを介して、成長スペースの詳細をすべて正確に把握しており、これによりテクノロジーはよりプログラム的になり、最終的には実現可能になります。

とはいえ、これは現実なのでしょうか？バワリーのファームゼロとファームワンに立ち、何千もの植物がリアルタイムで成長し、時折ロボットも現れる様子を見ていると、確かに現実のように感じました。

しかし、同社の主要なイノベーションは、既製の部品を組み合わせて有用な製品に仕上げることであり、その正当性は、この謙虚な外部観察者にとっては判断が非常に困難です（そして、バワリーは特定の技術や製品を人目につかないように細心の注意を払っています）。特許調査の結果、認められた知的財産権はほとんどなく、同社が保有する唯一の特許は製品パッケージに関するものでした。

照明が農業の未来をどう導くか

当然のことながら、屋内農業において最も入手が難しい資材は、最も豊富な資源の一つである太陽光です。垂直型であろうとなかろうと、照明は農場にとって全てであり、フェイン氏はバワリーの事業立ち上げを可能にした鍵となる技術としてLEDの開発を挙げました。

「革命が起こるだろう」と、パデュー大学園芸学教授のキャリー・ミッチェル氏は2014年に述べた。「10年後には、LEDが環境制御農業における事実上の照明源になるだろうと思う。」

ミッチェル氏の当時の研究で指摘されていたように、LEDは従来、屋内栽培に使用されていたHPS（高圧ナトリウム蒸気）灯よりも大幅に効率が高く、エネルギーコストを大幅に削減しました。また、制御が容易で発熱量もはるかに少ないため、植物の近くに設置できます。本来の用途とはかけ離れた用途において、これは画期的な進歩でした。

「LEDが最初に開発されたとき、誰もこれが自分たちの用途になるとは思っていませんでした」とリー氏はTechCrunchに語った。「テレビや携帯電話に使われました。それがLEDのコストを大幅に下げました。そして、それが今回のような用途を可能にしたのです。」

フェイン氏は、ムーアの法則に類似した概念であるハイツの法則を引用し、LEDの性能が急速に向上し価格が低下することを説明している。「LEDの性能向上は非常に急速であるため、マイクロエレクトロニクスにおけるムーアの法則に類似した対数法則で説明できる」とネイチャー誌は2007年に指摘している。

「この法則によれば、10年ごとにLEDが発する光の量は20倍に増加し、ルーメン（放出される有効な光の単位）あたりのコストは10分の1に低下すると予測されています。」

フェイン氏はさらにこう付け加えた。「10年前と比べて、照明器具のコストはさらに50%から85%低下し、効率性はさらに倍増するでしょう。ここまで私たちを導いてきたこのトレンドは、これからも私たちを前進させ続けるでしょう。」

LED の開発は、Fain の初期のビジョンを実証する上で大きな役割を果たし、そのパターンは他の多くのコンポーネントにも繰り返されています。

「屋内で食料を栽培する上での技術的課題のほとんどを解決しました」と、垂直農法のパイオニアであるディクソン・デスポミエ氏は、この分野における過去10年間の発展についてTechCrunchに語りました。「フィリップスのような企業や、日本のLED照明メーカーの多くが懸命に努力し、作物ごとにカスタマイズされた照明を開発してきたことで、状況はますます良くなっています。ですから、何を栽培したとしても、最適な状態で栽培できます。なぜなら、これらのLED照明を調整できるからです。そして、それはすでに利用可能であり、皆さんはそれを手に入れることができます。栄養素の供給も問題なし。これらはすべて問題ではありません。」

力のバランス

こうした技術の進歩にもかかわらず、懐疑論者は依然として、垂直農法の現状が最終的に環境にとってプラスとなるのかどうか疑問視している。「エネルギーバランスの物理学自体は議論の余地がないが、特効薬がこれほど大きな希望を与えてくれるのに、その投入を誰も認めたくない」と、ユタ州立大学の作物生理学教授、ブルース・バグビー氏はTechCrunchへのメールで述べた。

「ニューヨークでレタスを栽培するために照明を動かすのに必要な電気エネルギー（空調費は除く）は、南カリフォルニアでレタスを栽培し、それを冷蔵トラックでニューヨークに輸送するのにかかるエネルギーコストの4倍です」とバグビー氏は指摘する。

「1エーカーの食料生産に必要な照明を点灯させる電力を得るには、2エーカー以上の太陽光パネルが必要です。食料生産層を10層重ねると、20エーカーの太陽光パネルが必要になります。しかも、これは最高効率の太陽光パネルと最高効率のLEDを使った場合です。」

バグビー氏の立場は、批評家というよりは実用主義者であり、新しい技術の長所と短所を比較検討する議論において重要な発言力を持つ。彼と話をする前、ニュージャージー州カーニーにあるバワリーのファーム・ゼロ（最初の施設）に入った瞬間から、私は垂直農法の世界に少なからず懐疑的な目を向けていた。こうした巨大で不透明な建物に足を踏み入れると、今日の垂直農法は、作物が地球上で最大の無料の再生可能エネルギー源にアクセスすることを妨げているという印象を拭い去るのは難しい。

2016年の記事で、ランド研究所の生態圏研究の上級研究員であるスタン・コックス氏は、米国で垂直農法が文化的意識に入り始めたときに浮上した最大の疑問のいくつかを分析しています。

ランプや生産システムのエネルギー効率は改善できるものの、無限に向上できるわけではないため、屋内栽培は電力やその他の産業支援に大きく依存し続けることになります。つまり、人工照明の下で生産される食料1キログラムごとに、私たちは無料の太陽光を収穫する機会を失っており、地球温暖化の一因となっているのです。

「私たちはサステナビリティへの取り組みを非常に真剣に受け止めており、完全に達成したなどとは決して言いません」とフェイン氏は述べた。「実際、起業家として、完全に達成できたと言えるかどうかは分かりません。もし達成できたと感じたなら、引退して夕日に向かって走り去るべきだといつも言っています。あるいは、LEDセットに乗ったとしても、どんな形であれ。」

彼は、この問題は太陽の利用に関する計算ミスだと考えている。「『太陽はそこにあって、無料ですよね？』と人々が話すときに、時々犯される間違いがあります」と彼は説明した。「では、太陽は無料なのでしょうか？もちろん無料です。しかし、食品サプライチェーン全体を考えると…太陽には実際にはコストがかかります。ただ、そのコストは、バワリーで私たちが行っていることとは異なる、食品システムのサプライチェーンのさまざまな部分に組み込まれているのです。」

この技術を支持する他の人々と同様に、フェイン氏もこのシステムを総合的に捉えるべきだと主張し、農薬、水使用量、土壌浸食の削減などを挙げている。バワリー社も再生可能エネルギーの活用を積極的に推進しており、メリーランド州の施設の電力供給には水力発電を、その他のエネルギー源と組み合わせている。

彼は、現在のインフラを考えると、屋内農場の電力供給を太陽光発電のみで賄うことは困難、あるいは不可能でさえあると認めている。しかし、CEOは再びハイツの法則を引用し、LEDの消費電力削減を継続する上でそれが果たす役割について言及した。

「照明の効率がどんどん良くなるにつれて、発生する熱はどんどん少なくなり、空調設備に必要なエネルギーも減ります」とフェイン氏は言います。「ですから、時間が経つにつれて、再生可能エネルギーはより普及し、より安価になるだけでなく（これは現時点では妥当な想定だと思いますが）、農場全体のエネルギー需要も低下していくでしょう。」

まだ多くの疑問符が残っていますが、公平に言えば、これほど若い産業では当然のことです。レタスなどの葉物野菜以外の作物の多様性もその一つです。また、それが最終的に気候にプラスの影響を与えるかどうかの明確な計算も課題です。

悲観的な私としては、室内で葉物野菜を育てるだけでは、人々に肉の消費量を減らすよう促すほど、気候変動の危機を少しでも食い止めることはできないだろうとすぐに指摘したくなる。しかし、解決すべき大きな問題があるからといって、小さな問題に取り組むことの重要性がなくなるわけではない。あらゆる解決策は、より広範な気候変動パズルのピースの一つなのだ。

テクノロジーが同社にとっての潜在的な強みの一つだとすれば、もう一つの強みは、消費者に認知度の高いブランドを構築し、青果売り場で消費者が同社のプラスチック製容器入りの商品を選ぶようにすることです。そこで、TC-1レポート第4部、そして最終回では、Bowery Farmingの財務、マーケティング、そして競争環境について考察します。

サラダボウルをめぐる貪欲な戦い

Bowery Farming TC-1 目次

• 導入​​
• パート1：起源の物語
• パート2：プロデュース開発
• パート3：アグテックエンジニアリング
• パート4：ブランディング、財務、競争環境

TechCrunch+ で他の TC-1 もご覧ください。