著者：張超琴。出典：DIGITIMES

急速な人口増加と都市化の進展は、垂直農場産業の発展と成長を促すと予想されています。垂直農場は食料生産におけるいくつかの問題を解決できると考えられていますが、持続可能な食料生産の解決策となり得るかどうかについては、専門家は依然として課題が残っていると考えています。

Food NavigatorやThe Guardianの報道、そして国連の調査によると、世界人口は現在の73億人から2030年には85億人、2050年には97億人に増加すると予想されています。FAOは、2050年の人口増加に対応するためには、食料生産量を2007年比で70%増加させる必要があると推定しています。また、2050年までに世界の穀物生産量を21億トンから30億トンに増加させる必要があります。食肉は2倍の4億7000万トンに増加させる必要があります。

一部の国では、農業生産のための土地の調整や追加が必ずしも問題の解決につながるとは限りません。英国は国土の72%を農業生産に利用していますが、依然として食料輸入を必要としています。英国は、第二次世界大戦後に残された防空壕を温室栽培に利用するなど、他の農法の活用も試みています。この取り組みの発起者であるリチャード・バラード氏は、2019年に栽培範囲を拡大する計画も立てています。

一方、水の使用は食料生産の障害にもなっています。OECDの統計によると、水使用量の約70%は農場で使用されています。気候変動も生産上の問題を悪化させています。都市化の進展により、急速に増加する都市人口を養うための食料生産システムは、農村労働者の減少、限られた土地と水資源の中で必要となっています。これらの問題が、垂直農場の開発を促しています。
垂直農場の低利用性は、農業生産を都市部に展開する機会をもたらし、都市部の消費者に近づけることにもつながります。農場から消費者までの距離が縮まり、サプライチェーン全体が短縮され、都市部の消費者は食料源への関心が高まり、新鮮な栄養豊富な生産物へのアクセスが容易になります。これまで、都市部住民が健康的で新鮮な食品にアクセスすることは容易ではありませんでした。垂直農場は、自宅の台所や裏庭に直接設置できます。これが、垂直農場の発展が伝える最も重要なメッセージとなるでしょう。

さらに、垂直農場モデルの導入は、従来の農業サプライチェーンに広範な影響を与え、合成肥料、殺虫剤、除草剤といった従来の農薬の使用が大幅に削減されるでしょう。一方で、気候や河川水管理に最適な条件を維持するために、HVACシステムと制御システムの需要が高まります。垂直農業では、通常、太陽光をシミュレートするための特殊なLEDライトやその他の機器を用いて、屋内または屋外の構造を設定します。

垂直農場の研究開発には、環境条件のモニタリングや水とミネラルの利用の最適化といった前述の「スマートテクノロジー」も含まれます。モノのインターネット（IoT）技術も重要な役割を果たすでしょう。この技術は植物の成長データを記録するために活用できます。作物の収穫は、他の場所にあるコンピューターや携帯電話で追跡・監視できるようになります。

垂直農場は、より少ない土地と水資源でより多くの食料を生産でき、有害な化学肥料や農薬から遠く離れています。しかし、室内に積み重ねられた棚は、従来の農業よりも多くのエネルギーを必要とします。たとえ室内に窓があっても、他の制約から人工照明が必要になることがよくあります。空調システムは最適な栽培環境を提供できますが、同時にかなりのエネルギーを消費します。

英国農務省の統計によると、レタスは温室で栽培され、栽培面積1平方メートルあたり年間約250kWh（キロワット時）のエネルギーが必要であると推定されています。ドイツDLR研究センターの関連共同研究によると、同じ栽培面積の垂直農場では、年間3,500kWhという驚異的なエネルギー消費量が必要です。したがって、許容できるエネルギー使用量をどのように改善するかは、垂直農場の今後の技術開発における重要な課題となるでしょう。

さらに、垂直農場には投資資金の問題もあります。ベンチャーキャピタリストが手を引けば、商業事業は停止してしまいます。例えば、英国デボン州のペイントン動物園は2009年に設立されました。垂直農場のスタートアップ企業としては最も初期の企業の一つで、葉物野菜の栽培にVertiCropシステムを採用していました。しかし、5年後、資金不足によりこのシステムも廃止されました。後継企業であるValcent（後にAlterrus社となる）は、カナダで屋上温室栽培法の開発に着手しましたが、最終的には倒産に終わりました。