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植物工厂投入巨大!为何厂商还要费劲烧钱?

2017-11-10 09:53 来源: 广东LED

慧聪LED屏网报道

巨大的科研价值,潜在的经济利益,无限的利用空间使植物工厂在农业领域悄然兴起。根据统计,目前,我国人工光植物工厂总数已达100座左右,成为数量仅次于日本的植物工厂发展大国。这种植物工厂的规模多数为几百平方米,上千平方米的有10多家,其中最大的有6万平方米。很多地方建起了展示型、示范型植物工厂。

植物工厂投入巨大,对技术要求较高。植物工厂需要在封闭环境下进行生产,因此要投入包括维护结构、空调系统、人工光源、多层栽培架、营养液循环、计算机系统等在内的工程与装备,成本比露地、温室大棚等高,在我国一般建设费用为每平方米4000元至1万元。

美大学科研团队推出节能垂直农场

垂直农业被认为是一种向城市居民提供新鲜食物,同时减少生长和运输所需的碳足迹的一种方法。然而卡内基梅隆大学(CMU)的一个学生团队将其视为改善贫困地区基本营养的一种方式。这些学生正在使用简单的设备和LED灯开发一种便宜的方法,几乎可以让任何人为他们的家庭和社区种植新鲜的食物。

植物工厂投入巨大!为何厂商还要费劲烧钱?

EWB公民与环境工程学教授教授Kelvin Gregory表示:“我们确定的是这个城市社区营养岛的想法:这些地方由于距离、新鲜度或成本等原因获得新鲜食物有限。我们问问自己:你能简单地在家里种植新鲜的水果和蔬菜吗?显然,足迹需要很小,所以你必须要通过垂直农业,你需要使用人工照明,这是我们决定解决的问题。 “

虽然一些垂直农业系统看起来像是一部科幻电影中出现的场景,但CMU系统看起来更简单。该系统不具有各种设计的定制橱柜,而是一套关于可以从商店购买的书架尺寸大小的金属货架。这是由黑色的塑料防水布覆盖。

事实上,它看起来像一个室内温室。系统中使用的LED灯可以设置为以不同的速度快速闪光,以便确定需要多少光,以最少的能量培养植物。

Gregory表示:“我们想要研究的是能源效率。 LED已经比老式卤素灯泡更节能,但是它们还具有能够快速打开和关闭的附加好处,所以通过以不同的速度快速闪烁这些灯,我们已经能够测量用最少的能量来种植最大的植物需要多少光。“

目前的垂直农场使用了40棵番茄植物。此外,家庭版本相对容易扩大,为社区垂直农场种植更多的植物。该团队希望这项研究有一天会让每个人都能够获得新鲜,健康的食物,无论他们的位置或社会经济状况如何。(来源:cnBeta)

富士通搞起了物联网植物工厂

富士通,非常有名的电子与信息科技(ICT)公司,除了各种电子零件和云端服务,他们也投入农业信息系统Akisai和植物工厂低钾莴苣”的研究。Akisai是一套生产信息整合系统,像是家喻户晓的清酒“獭祭”就有用上它。富士通也有自己的植物工厂,专门生产适合肾脏病患食用的低钾莴苣。不过,比起信息系统和植物工厂,更有趣的是富士通在农业领域的发展策略和定位。

富士通在1967年以半导体起家,在2000年之后,由于日本半导体产业的策略错误,结果被台湾和韩国的半导体业者夹杀而重伤,2008年的雷曼兄弟事件(次级房贷风暴)补上了最后一刀,富士通大幅裁减半导体相关部门,许多厂房因此闲置。然而,厂房若是闲置,不但硬设备容易坏损,还会被政府课以重税,正是在这些条件下,迫使富士通去思考如何运用这些空间。

植物工厂投入巨大!为何厂商还要费劲烧钱?

2011年的311大地震后,适逢日本政府的东北复兴计划,富士通在2013年将福岛县会津若松市的部分厂房改装成植物工厂,2014年开始对外贩卖低钾莴苣,产能为每天3,500株。由于是利用半导体的无尘室来生产,富士通的莴苣比其他植物工厂还要耐久存放,包装上虽然写着冷藏可以保鲜2周,但其实可以冷藏4周以上还能维持一定的鲜度。我与台湾植物工厂发展协会一行人在10月12日抵达该厂,厂方还特地从冰箱拿出一包9月11日采收的莴苣,证明他们不是在乱吹牛。

低钾莴苣是富士通和秋田县立大学一同开发的技术,由富士通筹划各项生产设备和系统的整合运用,秋田县立大学则是在栽培技术、医疗验证上提供支持。一般的莴苣每100g约含有490 mg的钾离子,而富士通的低钾莴苣只有240 mg左右,钾含量减少了一半,适合有肾脏疾患和洗肾患者来使用。此外,由于莴苣内的钾离子含量较低,低钾莴苣的纤维较细,莴苣特有的苦味少了很多,小朋友也比较容易接受。

富士通的植物工厂除了生产低钾蔬菜之外,他们也支持东北的震灾复兴计划,将厂区作为食农教育和观光推广之用。2016年4月16日,九州岛的熊本发生规模7.3的强震,许多地方断水断电,富士通从这里空运了一万包莴苣过去,让灾区的民众直接拆封就能食用。熊本县厅还颁发了感谢状,富士通把它展示植物工厂的一楼大厅处。 但是,富士通的经营策略和其他商业型植物工厂不同,关于这一点,唯有实际走访现场后才会知道。

富士通的植物工厂其实只有两个目的:一是固有资产和人员的灵活运用,也避免厂房闲置而被征以重税。二是各种农业ICT、物联网硬设备的测试,并当成农业云端系统Akisai数据库建置与改善的场域。

富士通坚守在信息系统上,一来这是他们的专长和本业,他们就是靠这个起家,不管是对软件、系统或是传感器的开发都非常熟悉。其次,他们深知农业并不是他们的专长,他们不会在这方面押宝,只要有一点成绩就会适时收手。毕竟,他们只是在利用闲置的资产,他们要的是信息系统,并不会真的要靠农业生产来获利。也正因为这种策略与定位,富士通回避了与其他植物工厂的竞争,选择用低钾莴苣这种特殊产品来打开市场能见度。

不同于一条龙式的垂直整合,富士通把重心放在Akisai上,其他方面则选择与其他业者结盟,专业分工,各取所需。例如,富士通在静冈县盘田市出资成立了SAC 盘田,温室与露天一共8.5公顷的农场,富士通在这里便与物流业者(欧力士)、种苗场(增田采种场)共同持股。不管是在日本、台湾或是越南,富士通皆采取结盟的策略,借助不同专才的结合来分担事业的风险,他们不会在陌生的领域自作聪明,富士通选择以开放且稳建的态度来经营农业。

三安光电玩转植物工厂

不需要土壤和阳光,蔬菜瓜果等植物在LED光照和营养液的“呵护”下茁壮成长,并成为餐桌上的美味佳肴。如今,这样“高科技”的农产品正在变成市场的“新宠”,引起越来越多的关注。在不久前的厦门会晤上,以此种方式培育出来的蔬菜作为特供蔬菜,被端上了各国领导人的餐桌。

有趣的是,这些“高大上”的农产品却出自一家光电企业。2015年12月,福建三安集团携手中国科学院植物研究所,共同发起成立了“福建省中科生物股份有限公司”,建设中科三安植物工厂,从光电产业跨界到“光生物”产业,两个领域就这样碰撞出全新的火花。

植物工厂是生长环境(温度、湿度、光照、CO2和营养条件等)全智慧控制的植物高效生产系统,是现代设施农业、农业栽培技术、环境控制等多学科集成创新、知识技术高度密集的农业生产方式,被认为是设施农业的最高级发展阶段。

“这样生产出来的果蔬,百分之百无农药、无重金属污染,没有转基因等人们担心的问题,完全可直接食用。”中科三安植物工厂的相关负责人介绍说,作为集科研、生产、示范、孵化等多功能于一体的新兴光生物产业项目,该项目注册资金1亿元人民币,总投资70亿元人民币,包括中科生物总部、植物工厂研究院和中科生物产业化基地三大核心项目,中国科学院植物研究所以知识产权形式出资占比10%。

致力于发展光电高科技、光生物技术和III-V族化合物半导体集成电路等高精尖技术,三安集团旗下的三安光电股份有限公司是目前国内成立最早、规模最大、质量最好的全色系超高亮度发光二极管外延、芯片研发及产业化基地,公司利用自主知识产权已经掌握植物生长照明技术,研发的LED芯片可用于蔬菜、水果、花卉、药材等作物生长的专用光源开发。

科技创新正在支撑农业的转型升级。经过两年多的创新研发和科技攻关,中科三安植物工厂关键领域取得了突破性进展。目前,科研人员已经研制成功蔬菜育苗灯、栽培灯等多种类型的LED灯具,不同植物的通用及专用营养液,筛选出可应用于产业化的10余种水培叶菜品种。2016年6月,建成了国际上单体面积最大的首栋1万平方米的生长环境全智慧控制的植物工厂并正式投产,日产绿色无污染、高质量蔬菜1.5吨,并在厦门、福州和泉州等地130多家销售终端陆续上市。今年7月,首条金线莲生产线投产,标志着中科生物正式开始药用植物在植物工厂种植的产业化发展。

新疆首家LED植物工厂启动运营

根据新疆晨报报道,日前,新疆首家智能LED植物工厂产业化示范基地在乌鲁木齐高新区(新市区)启动运营。在这里,蔬菜种植靠的是两大杀手锏——LED光照取代太阳、营养液取代土壤。

11月6日,记者跟随新疆紫晶川梭高新农业股份有限公司的工作人员通过二次清洁后,进入无菌状态下的植物工厂。

在占地近700平方米的植物工厂基地内,整齐地排列着一个个白色的栽培架,栽培架每一层的顶部都嵌着整块的LED照明灯。“万物生长靠太阳,阳光是植物进行光合作用等基本生理活动的能量源,也是发芽分化、开花结果等形态的动力源。但在我们的植物工厂里,蔬菜也需要光,不过是通过LED灯来提供的。”农业工程师罗金平说,植物工厂所使用的人工光源是模拟全光谱的太阳光所设计的。

除了不需要阳光外,植物工厂中的蔬菜是不需要土壤的,这些长势良好的蔬菜从种子时期就一直生长在栽培模组内。待种子在模组内生出根系,工作人员会将它们移往栽培架上。而在每一层的栽培架下方都有一个固定的水槽,蔬菜所需要的营养液通过栽培架上的水循环系统在每一个水槽内来回循环,为蔬菜的生长提供源源不断的营养。一亩地产值相当于传统农业60亩地。

罗金平说,植物工厂通过设施内高精度环境控制,最终实现了作物全年连续生产的高效农业生产方式,植物工厂内每一天都能够实现同时播种同时采收。为此,植物工厂的单位面积产量能够达到传统陆地生产的60倍,甚至更高。

目前,在新疆高新区(新市区)青格达湖乡新联村三队的植物工厂内,产出的蔬菜包括生菜、小白菜、福山莴苣、菠菜等。

据了解,从今年7月以来,植物工厂已经开始向市场供应一部分产出。“目前,我们正将每天实时采收的200公斤蔬菜供应给首府的一些大型超市。”罗金平说。

11月6日16时许,在长春路一处大型超市的生蔬区内,市民黄女士正在挑选由植物工厂供应的生菜。她说,这是她第二次购买这种生菜,“我之前用它来做三明治的配料,比起平常买的生菜,它的口感更细腻一些。虽然价格较高,但冲着纯绿色、无污染、免洗即食这一点,给家人吃也更放心”。

该超市生蔬区负责人表示,由植物工厂供应的蔬菜,以每盒20元、一盒250克的标准在超市供应以来,每天能够售出50%左右,周末时销量更高,能够达到供货的七八成。据他介绍,购买人群多以年轻人为主,“一方面,年轻人接受新鲜事物的能力较强,另一方面,免洗即食也更方便、快捷”。

烟草育种全自动植物工厂开建

雄厚的制造业基础和便利的交通条件一直是南海区吸引外地企业有力的武器。近日,中农智创农业科技有限公司凭借南海的优质配套,在与众多国字号企业的竞争中脱颖而出,成功牵手中国烟草总公司云南省公司建设国内最大的烟草育种全自动植物工厂。

植物工厂主要通过模拟光照、温度、湿度、二氧化碳浓度,以及无菌空气、低病菌种植介质等条件,解决气候、土壤、水源等制约,帮助植物实现全年不间断生产。近年来,东亚、欧美等国家和地区纷纷介入植物工厂的技术研发与产业推广,我国已经建立和正在运行的植物工厂约有40多个。

植物工厂投入巨大!为何厂商还要费劲烧钱?

植物工厂

近年,中农智创已经成为这一行业的翘楚。该公司董事长王宪龙告诉记者,建设全自动植物工厂最主要的材料就是水管、注塑件、LED灯、水肥一体机、智能电箱等,而南海制造的这些产品质量都领先全国,这是企业之所以能够突围的重要原因。

两年前,正是看中狮山罗村在光源方面齐全的零部件配套和便利的交通,以及南海充足的中高层次人才和政府对创新企业的扶持,中农智创落户南海,并努力探索植物工厂从全手动到半自动到智能自动的升级,目前已经在位于南海区的广东新光源产业基地建成植物工厂,这也是佛山市最大的全人工光植物工厂。此次在昆明建设优质烟草种子的全自动植物工厂,将进一步加强企业在行业内的话语权。

植物工厂投入巨大!为何厂商还要费劲烧钱?

广东新光源产业基地

王宪龙介绍,目前,该项目已经完成两个车间的建设,所需设备总价为200万元,全部采购自南海。明年,还将建一个2000平方米的大棚,所用到的设备也将全部由南海制造。

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