気流制御でアクアポニックス農場の温度ムラをなくし、収量と電力を改善する

富士工業は、レンジフードを中心とする厨房・空気環境製品のメーカーです[12]。BAK2023では、大企業が自社の技術やテーマを提示し、スタートアップが応募する「大企業提示テーマ型」で参加し、「様々な『空気』を軸とした社会に本物の快適さを提供」をテーマに掲げました[10][14]。BAK2023には327件の応募があり15件が採択され[6]、富士工業は2件のプロジェクトが同時に採択されています[4]。

アクポニは、魚の養殖と野菜の水耕栽培を組み合わせ、魚の排せつ物を野菜の養分として循環させるアクアポニックスのシステムと、生産管理アプリを提供しています[1][2]。閉鎖型の施設では、エリアによる生育のばらつきと、空調エネルギーと収量が比例しない「アンマッチ」に直面しており、空気環境が影響しているのではないかという仮説を持っていました[7]。

富士工業側は「これまで類似の実証が無く、空気環境の改善が肥料の利用効率化、さらには脱炭素化にどのように影響を及ぼすかは明らかではありませんでした」と述べています[1]。つまり、富士工業には技術はあっても農業での効果を示すデータがなく、アクポニには課題と栽培の現場はあっても空気を扱う技術がない、という状態から共創が始まりました。

出発点は仮説の交差でした。アクポニが抱いていた「空気環境が農業に影響を与えているのではないか」という仮説と、富士工業の「空気環境は農業分野でもマネタイズできる可能性がある」という視点が交わり、「温度環境のバラツキが収量に影響しているのでは」という共通の仮説が生まれました[7]。

実証は、元県立新磯高校（相模原市南区）の教室で、2023年10月から2024年3月まで約5か月間行われました[1][2][3][7]。教室には追加の断熱工事を施し、エアコンと送風装置を設置[7]。アクアポニックス設備の周辺にエアコン、還流ファン、センサーを配置し、多点温度監視システムには株式会社マクニカが協力しました[7][8]。

検証では「エアコンとセンシング部の適正化・連動」と「還流制御による温度の一様化」を行い、気流制御あり・なしの条件で、収量、電力、水、窒素、CO2を比較しました[1][3]。富士工業が気流・温度の制御と解析を、アクポニが栽培・養殖と物質収支の評価を担当し、神奈川県とeiiconが支援と発信を行いました[1][5][7]。

2024年2月21日の成果発表会「KANAGAWA INNOVATION DAYS Meetup Fes 2024」で発表し[5]、同年4月16日には神奈川県の記者発表と知事会見、両社の支援機関のリリースで結果が公表されました[1][2][3][9]。実証で育てたリーフレタスは地域食堂、畜産飼料、イベントで提供されました[5]。

成果物

• リーフレタス1株あたり平均収量が約22%増（37g→45g）という検証結果[1][3]。野菜ベッド別では2mが33.2g→41.3g（24.4%増）、3mが40.8g→49.4g（21.1%増）[1]
• エアコン電力の約76%減（1,614kW→385kW）という検証結果。「なし」側は実測値を基に熱流体解析で算出した値、「あり」側はエアコンと還流ファンの実測の合算[1][5]
• 窒素・CO2・水の物質収支を評価する数理モデル「資源循環評価モデル」[1]
• 富士工業のホワイトペーパー「気流制御で実現する農業環境における収量・コスト改善」[16]

数値を読むときの注意点です。電力76%減は、気流制御「なし」の条件を実測値から熱流体解析で算出して比較した値であり、両条件とも実測で比べたものではありません[1][5]。また、同じリリースにある窒素肥料99%削減・水66%削減は、アクアポニックス自体の循環によるもので、気流制御の効果ではありません[1]。