研究・論文

Hanna Kye Pohanes, Samantha Andrea Farinas, Maricar Cangayao, Jasmin Mae dela Peña, Chinie King Ho, Jonalyn Palconit, Jholan Hazel Tabance, Divina Gracia Cabaddu, Ryan dela Peña · Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research) · Philippines (Navotas City)

ナボタス市で行われたこの定性調査は、都市農業におけるエアロポニックスシステムの経済的実現可能性と市場性を探った。調査結果は、エアロポニックスが高い初期投資を必要とし、販売に必要な特定の重量基準を満たさない生産物、高いエネルギー消費、および高い設置費用といった課題に直面していることを示している。資源効率の高さや高収量といった利点があるものの、実行可能でスケーラブルなビジネスモデルとなるためには、システム効率と運用方法のさらなる改善が必要である。

Khushal Balram Muradi, V Siva Teja, Harshavardhan Mohan Totawar, Laxmi PS, Choudhari Balaji Keshavrao, Yogesh V Wayal, N Sravya, Jagmal P Khatana, Sruthi T, Deshmukh Sarita Babarao · International Journal of Advanced Biochemistry Research · Global

この研究は、垂直農法の技術と持続可能性に関する世界的レビューを実施しました。垂直農法は、土地と水の消費において従来の農業と比較して大幅な節約を示し、特に葉物野菜、ハーブ、一部の果菜類で高い生産性と品質を発揮します。しかし、高いエネルギー需要が持続可能性と経済的実現可能性に対する大きな障壁であり続けています。制御された環境下での作物改良、エネルギー効率の高いシステム設計、再生可能エネルギーの統合、持続可能性評価のための標準化されたフレームワークが重要な研究課題として挙げられています。

Thulisekari Prasanna, Guda Bhargavi, Murugesan Mohana Keerthi · Frontiers in Sustainable Food Systems · Global

本包括的レビューは、持続可能な食料システムにおける垂直農法と都市農業に関する文献を統合し、生産モデルと技術的進歩を特定する。実証研究の証拠は、これらのシステムが水と土地利用効率を改善し、収量安定性を高め、収穫後の損失を減らすことができることを示している。しかし、高い資本費とエネルギー価格、不十分な作物多様化、技術的複雑性、規制上の制約など、経済的実現可能性に影響を与える重大な課題が依然として存在する。

Akhil S Anand, Hannes Pravida, Fredrik Fossan-Waage, Tormod Skorpe Skjolden, Giulia Robbiani, Younes Zahraoui, Emil Wolff Anthony, Jayaprakash Rajasekharan, Sissel Torre, Knut Asbjørn Solhaug, Sebastien Gros · Frontiers in Horticulture · Global

制御環境型農業である垂直農法（バーティカルファーミング）について、エネルギー市場との統合の可能性と課題を検討した論文。垂直農法は高い初期投資・運用コスト、とりわけ大きなエネルギー支出により経済的成立性が制約されていることを指摘した上で、再生可能エネルギー統合が進む電力市場（前日市場・調整力市場・柔軟性市場）に垂直農場が参加し、照明・空調のエネルギー使用を市場信号に応じて調整することで運用コスト削減や追加収益の可能性を論じた。一方で、変動照明に対する植物の応答についての理解不足を実装上の重大な障壁として特定し、小規模な実験室実験によってこの統合の課題を示した。

Gokulakrishnan G, Navaneetha Krishnan T, Tamilselvan D, S Sanjeevkumar, Devaganesh A, Janani N, K. Arunadevi, Balaji Kannan · Madras Agricultural Journal · Global

本レビューは、制御された環境で積み重ねられた層を利用し、資源使用量を削減して年間を通じて作物を生産する垂直農法を考察しています。垂直農法の環境的および経済的利点を評価しつつ、高いエネルギー需要や限られた作物多様性といった制約を批判的に検証しています。この研究は、その可能性にもかかわらず、垂直農法が高いエネルギー消費量による経済的実行可能性に関する課題に直面していることを強調しています。

Imran Ali Lakhiar, Haofang Yan, Tabinda Naz Syed, Chuan Zhang, Sher Ali Shaikh, Md Rakibuzzaman, Rahim Bux Vistro · Horticulturae · Global

世界的な無土壌栽培（SLF）システムの系統的レビューにより、都市および都市近郊における園芸のレジリエンス向上におけるその役割が特定された。SLFは節水や収量増加といった利点を提供するが、重大な課題に直面している。高い初期費用、多大なエネルギー需要、および専門的な技術的専門知識の必要性が、その広範な導入を依然として制限している。

Amjad Aljuhani, Rahaf Baghdadi, Wafaa Alzahrani, Deemah Aljuhani · · Saudi Arabia

この研究は、サウジアラビアにおける垂直農場の実現可能性を検討し、数理最適化を用いて最適な立地を特定した。AIMMSソフトウェアで開発された混合整数線形計画モデルは、インフラ適合性、水利用可能性、エネルギー消費を考慮した。結果として、リヤド、ジェッダ、ダンマーム、タブーク、ハミス・ムシャイトの5都市で7つの最適な場所が特定され、レタス生産の効率化とコスト削減が示された。しかし、高いエネルギー要件と初期投資コストという課題が依然として存在している。

Sadiq Ur Rehman, Muhammad Adeel Mannan, Muhammad Ahsan Shaikh, Muhammad Uzair · Memoria Investigaciones en Ingeniería · Pakistan

パキスタンでは、水不足や資源の非効率な利用といった農業課題に対し、IoTベースの太陽光発電スマート垂直農業システムが提案された。6週間のチェリートマト栽培試験では、このシステムは従来の栽培方法と比較して収量が60-65%増加し、エネルギー消費が40%削減され、水消費が28.57%減少した。しかし、試験規模が小さいことや長期的な環境影響データが不足していることが限界であり、コスト、メンテナンス、地域の制約といった普及のための課題に対処する必要がある。

Belghachi Mohammed · Advances in environmental engineering and green technologies book series · Global

AI、機械学習、センサー、IoTを統合したスマート灌漑システムは、作物のニーズと環境条件に合わせて水使用量を最適化し、農業用水管理を革新することを目指しています。これらのシステムは水保全や収量向上などの利点を提供する一方で、導入には高コスト、専門知識の必要性、データ管理の複雑さ、接続性の問題といった課題が伴います。将来の展望は、これらのシステムの有効性とアクセス性を高めるために、高度なAIモデル、より優れたセンサー、再生可能エネルギー、政策支援に焦点を当てています。

Monica Dutta, Deepali Gupta, Sumegh Tharewal, Deepam Goyal, Jasminder Kaur Sandhu, Manjit Kaur, Ahmad Ali AlZubi, Jazem Mutared Alanazi · IEEE Access · Global

本包括的研究は、書誌計量分析と比較分析を用いて、世界の食料安全保障のためのIoTベースの土壌なし農業の機会と課題を探求した。これらの先進的な農業手法は、生産性の向上や資源保全といった利点を提供する一方で、高額な初期投資、技術的依存、エネルギー消費といった重大な課題にも直面している。本研究は、この分野における現在の傾向と研究ギャップを強調している。

Joseph Seong, H. Christopher Peterson, Simone Valle de Souza · Agribusiness · Global

この研究は、レタス生産のバイオエコノミックモデルを統合した多目的最適化モデル（IA-MOO）を用いて、都市型屋内農業（IA）の経済的および環境的持続可能性の可能性を評価しました。結果として、税引前利益（EBT）とエネルギー使用効率（EUE）は、短い生産スケジュール期間を除いて、一般的に相反する目的ではないことが示されました。

Mascha Gugganig · Science Technology & Human Values · Global

本稿は、新たな都市食料生産システムである垂直農法（VF）を普及させる専門家間の議論と内部意見の相違を探る。VFは省スペース性と天候からの独立性が推進される一方で、持続不可能性や、限られた種類の生鮮食品を生産するための高いエネルギーコストに関する議論に直面している。先駆者間の意見の相違は、VFが唯一の解決策ではなく、多くの解決策の一つと見なされていることを示唆している。

Sonia Gatchair · · Jamaica (Kingston)

ジャマイカ最大の都市空間であるキングストンでは、商業的に実行可能な都市農業を促進するための体系的な取り組みが遅れています。この研究は、商業的に実行可能な都市農業の促進要因と阻害要因を調査し、成功のためには知識移転と革新的で技術主導型の農業、資金調達、マーケティングアプローチの採用が必要であると論じています。

Annie Drottberger, Yizhi Zhang, Jean Wan Hong Yong, Marie-Claude Dubois · Renewable and Sustainable Energy Reviews · Global

45の論文に基づいたこの系統的文献レビューは、屋上温室技術の利点と課題を検証した。土地利用の最適化、建物所有者の収益性向上、単位面積あたりの良好な収量、資源効率の向上といった利点がある一方で、レビューは重大な課題を特定した。これらの課題には、追加の投資費用と運用コスト、平らな屋根の利用可能性の制限、およびさまざまな規制が含まれており、屋上温室の広範な採用を妨げている。

Aubrey Lynn Garcia, M.A.C. Griffith, George Paul Buss, Xiusheng Yang, John L. Griffis, Sarah E. Bauer, Ankit Singh · Agricultural Sciences · Global

本レビューは、食料安全保障の潜在的な解決策として制御環境農業（CEA）を調査し、その理論的根拠、成長要因、および技術について論じている。垂直農法のような屋内農業システムは都市の食料へのアクセスを向上させる一方で、CEAのコストは依然として高いが、技術進歩により低下している。

Grace Ning Yuan, Gian Powell B. Marquez, Haoran Deng, Anastasiia Iu, Melisa Fabella, Reginald B. Salonga, Fitrio Ashardiono, Joyce A. Cartagena · Heliyon · Global

このレビューは、技術、社会経済、政策の観点から都市農業（UA）を調査し、都市におけるUAの拡大支援が経済的収益性の低さから課題となっていることを指摘しました。研究は、UAの収益性以外の価値、例えば社会、健康と福祉、災害リスク軽減、環境的側面を強調しました。また、商業的なUAの将来の収益性を高める潜在的な解決策として、UA技術と植物バイオテクノロジーの進歩を提示しました。

Yiming Shao, Zhugen Wang, Zhiwei Zhou, Haojing Chen, Yuanlong Cui, Zhenghuan Zhou · Sustainability · Global

垂直農法は高いエネルギー消費とコスト、社会的受容の欠如といった課題に直面している。本研究は、計画的行動理論モデルを用いて、マイクロ垂直農法に対する一般市民の受容度を調査した。結果として、垂直農法を利用する行動意図の全体平均は3.9であり、中立（3.00）を上回るものの、肯定的（4.00）には達していないことが示された。

Luuk Graamans · Architecture and the Built Environment · Global

本研究は、都市食料生産における植物工場（垂直農法）の可能性と限界を調査した。STACKED手法を用いて、葉から施設、都市までの複数スケールで植物工場の性能が評価され、新鮮な野菜生産に必要なエネルギー、電力、水、CO2、土地利用などの資源要件が分析された。その結果、植物工場は高度な気候制御を特徴とするが、その必要性、有効性、効率性については疑問が残るとされ、都市のエネルギーバランスへの影響も評価された。

Celina Gómez, Christopher J. Currey, Ryan W. Dickson, Hye‐Ji Kim, Ricardo Hernández, Nadia Sabeh, Rosa E. Raudales, Robin G. Brumfield, Angela Shaw, Adam K. Wilke, Roberto G. López, Stephanie E. Burnett · HortScience · Global

本レビューは、地元産品の市場需要増加に牽引される、都市農業（UA）への環境制御型農業（CEA）技術の適用について論じる。CEAは通年生産と資源利用効率の機会を提供する一方で、都市環境における高い生産コストにより、依然として大きな課題が存在する。本レビューは、都市の生産者が利益を得るためには、商業用食料生産のためのCEAを評価する研究が経済的実現可能性を考慮する必要があることを強調している。

Pei Xin Koh · DR-NTU (Nanyang Technological University) · Singapore

本研究は、LED補助光を用いた垂直農法システムと従来の水耕栽培システムの実現可能性を、エネルギー消費、コスト、植物の成長品質、収量の観点から検証することを目的とした。バターヘッドレタスを用いた実験では、垂直農法システムの総エネルギー消費量の90.12%がLED照明によるものであることが示された。垂直農法の商業的実現可能性と現実的なコストレベルは確立されておらず、詳細な費用対効果およびエネルギー対効果分析はまだ行われていない。

Corey James Majeika, Raymond P Stockwell, Shawn A Czerniak · Digital WPI · Global

この研究では、改造された輸送コンテナ内で葉物野菜とバジルを栽培するフレイトファーム社に対する農家の認識を評価するため、13人の農家を対象に詳細なインタビューを実施しました。ほとんどの農家はフレイトファームの経済的実現可能性に疑問を抱き、その技術を疑問視し、有機認証の欠如を指摘しました。

Felipe de Jesús Cruz Celis, Héctor Montiel Campos · · Global

本研究は、都市農業における持続可能性を水耕栽培技術の利用を通じて提案することを目的とした。文献調査と専門家へのインタビューにより、水耕栽培が限られた空間での食料生産の選択肢となる診断基準と持続可能性指標を特定した。結果として、都市農業はその空間的制約から、正式な市場へと発展する規模の可能性が限られているものの、家族の自家消費ニーズを満たし、栄養価が高く高品質な食品の改善に貢献できることが示された。