産学農共同プロジェクト ガーナ等の貧困農業国における持続可能な農業を支援

樹液発電を用いたワイヤレス植物モニタリングセンサシステム 沖縄県宮古島で実証実験を開始

 立命館大学は、Degas株式会社(東京都渋谷区)、エイブリック株式会社(東京都港区)、株式会社浅井農園(三重県津市)と協力し、無電源農地での植物モニタリングを検証する実証実験を、10月14日(木)より沖縄県宮古島市で開始いたします。

実証実験地のパニパニファームキャステム
実証実験地のパニパニファームキャステム
カカオの木とモニタリングセンサ
カカオの木とモニタリングセンサ

■社会的な背景
世界の貧困層(1日1.9ドル以下で生活)の人口は、1990年以降の過去約30年間で、20億人から8億人へ減少したとされています。しかしサブサハラアフリカ(サハラ砂漠以南地域)では、逆に貧困層の人口が増加中であり、2030年には、サブサハラアフリカに暮らす人々が世界の貧困層の約9割を占めると予測されています。                   *The Wolrd Bank HPの情報を元に作成

■実証実験の目的と概要
本実証実験では、立命館大学理工学部教授の道関隆国(たかくに)が2012年に考案した「樹液発電を用いたワイヤレス植物モニタリングシステム」(※)を、無電源農地が多いガーナの南国果樹に適用させることを目的としています。ガーナの気候に近い沖縄県宮古島市をフィールドに、カカオやバニラ等を用いて、無電源農地でも植物の状態をモニタリングできるワイヤレス植物モニタリングセンサシステムを構築し、その有用性を検証します。検証を受け、電気や通信インフラが脆弱な地域にシステムを導入し、同地域の農場経営が持続可能な形へ進むことを期待しています。

■実証実験の特長
1.無電源農地でも植物の状態を安定的にモニタリングすることが可能
 電池不要の植物モニタリングシステムを適用することで、無電源農地が多い地域における果樹の品質と生産性の向上に取り組みます。

2.産学農が一体となり、共同でプロジェクトを推進
 今回の実験において、立命館大学はプロジェクト管理やセンサの試作、センシングデータ解析、Degas株式会社は、システムの製品化に向けた動きや収集したデータの蓄積・評価、エイブリック株式会社は、センサ用モジュールの提供やセンサ用受信システムの技術共有、株式会社浅井農園は、実証実験用の農場提供、果樹の生育・観察を行います。

3.SDGsが掲げる持続可能な社会にも貢献
 本システムをガーナ等の貧困農業国に展開していくことで、SDGsの4つの目標 (①貧困をなくそう②飢餓をゼロに⑦エネルギーをみんなに そしてクリーンに⑩人や国の不平等をなくそう) の達成を目指します。

実証実験プロジェクト体制
実証実験プロジェクト体制

■実証実験の概要
契約期間:2021年7月~2024年6月(3年間)
場  所:パニパニファームキャステム(沖縄県宮古島市)
検証内容:ガーナの気候に近い沖縄県宮古島市でセンサシステムの実用化に向けた開発を進める。

(※)「樹液発電を用いたワイヤレス植物モニタリングシステム」について
このシステムは、植物の導管を通る水分(木部樹液)と導管に刺した針電極の亜鉛が反応して発生する微小な電気を蓄電し、一定の電力が貯まった時点で、植物発電センサ内の送信機から受信機へワイヤレス送信する技術です。水分量が少ない土壌や、植物自体が弱り木部樹液を吸い上げられない場合には、導管を通る木部樹液量が低下し、発電量も低下します。そのため、送信機から受信機への送信の信号間隔が長くなります。受信間隔をモニタリングすることで、植物の健康状態を継続的に観察することが可能となります。

樹液発電を利用した植物モニタリングセンサ
樹液発電を利用した植物モニタリングセンサ
無電源地区での樹液発電を利用した植物モニタリングセンサシステム
無電源地区での樹液発電を利用した植物モニタリングセンサシステム