太陽光型植物工場 先進的植物工場のサステナブル・デザイン

まえがき
第1章　サステナブルな植物工場を実現するための基盤と課題
第2章　植物生産に及ぼす要因と植物生産システムの種類
第3章　統合環境制御
第4章　ヒートポンプの利用
第5章　夏期昼間における環境制御
第6章　ユビキタス環境制御システム
第7章　人工光型植物工場
第8章　植物工場の課題とビジョン
おわりに

まえがき
第1章　サステナブルな植物工場を実現するための基盤と課題
1.1　日本の農業と一次エネルギー・環境
1.1.1　農業産出額、食料自給率および農業就業人口
1.1.2　一次エネルギー消費量
1.1.3　 CO2 排出量
1.1.4　施設園芸における暖房エネルギーとCO2排出量の節減
1.1.5　環境への影響
1.1.6　石油依存農業の悪影響とそれへの対処法
1.1.7　農業生産システムのサステナブル・デザイン
1.1.8　農産物の安全確保―GAP―
1.2　植物工場ワーキンググループ報告書
1.2.1　歴史
1.2.2　植物工場に対応する英語
1.2.3　植物工場ワーキンググループ報告書概要
1.3　食料・資源エネルギー・環境と地球温暖化・貧困格差問題
1.3.1　植物生産・苗生産の重要性
1.3.2　モード2 の科学と市民科学
1.3.3　グローナカルな視点の必要性
第2章　植物生産に及ぼす要因と植物生産システムの種類
2.1　植物生産システムの種類とその特性および用途
2.2　多変量非線形複雑系としての植物工場システム
2.3　植物の生長に影響する要因および植物生産システムの閉鎖の程度
2.3.1　植物の生長に影響する要因
2.3.2　開放型、半閉鎖型、閉鎖型植物生産システムの定義と対象植物
2.3.3　植物生産システムの閉鎖の程度が投入資源利用効率に及ぼす作業仮説
2.3.4　太陽光下では人工光下でよりも省資源・環境保全的に植物生産できるか？
2.3.5　植物工場における各種利用効率
第3章　統合環境制御
3.1　統合環境制御の考え方
3.1.1　総光合成速度および正味光合成速度モデル
3.1.2．最適葉面積指数
3.1.3．気流速度とVPD の制御の重要性
3.1.4　統合環境制御により期待される効果
第4章　ヒートポンプの利用
4.1　ヒートポンプの仕組みと特徴
4.2　ヒートポンプの成績係数（COP）
4.2.1　暖房時と冷房時のCOPの関係
4.2.2　COPの年次的向上
4.2.3　室温が外気温より高い場合の冷房時COP
4.2.4　蒸発機での集熱と凝縮機での放熱を同時利用する場合のCOP
4.2.5　ヒートポンプの通年エネルギー消費効率
4.2.6　蒸発機での結露水の利用
4.2.7　外気温低下によるCOP の低下とデフロスト運転
4.2.8　昼間の余剰熱の暖房熱源への利用と変温管理
4.2.9　ハイブリッド運転
4.2.10　夜間冷房・除湿運転・送風
4.2.11　ヒートポンプ冷房時におけるCO2施用上の利点
4.2.12　施用CO2源
4.2.13　COP が高い家庭用ヒートポンプの温室への利用
4.2.14　ヒートポンプ暖房によるCO2 排出量の削減
4.2.15　電気ヒートポンプ運転時の電気料金
第5章　夏期昼間における環境制御
5.1　太陽光型植物工場の夏期におけるゼロ濃度差CO2施用法
5.1.1　CO2 濃度が正味光合成速度に及ぼす影響
5.1.2　冬期におけるCO2施用の問題点
5.1.3　夏期におけるCO2施用の困難性とその解決方向
5.1.4　ゼロ濃度差CO2施用法―室内外のCO2 濃度をゼロ近くに維持する―
5.2　太陽光型植物工場の夏期における細霧上方噴霧冷房
5.2.1　室内過高温の意味
5.2.2　蒸発（気化）冷房法の種類と特徴
5.2.3　自然換気下の細霧冷房の問題点
5.2.4　自然換気下の細霧冷房の問題点の原因とその解決法―細霧上方噴霧冷房法―
5.3　正味光合成速度、暗呼吸速度、蒸散速度、養分吸収速度のオンライン・リアルタイム計測
第6章　ユビキタス環境制御システム
6.1　温室から植物工場への環境制御システムの進化
6.1.1　従来の温室における環境制御の限界
6.1.2　新しい環境制御システムの必要性
6.2　ユビキタス環境制御システムの仕組みと特徴
6.2.1　ユビキタスコンピューティング
6.2.2　ユビキタス環境制御システム(UECS) とは何か
6.2.3　UECS の仕組みと特徴
6.3　電子化・標準化による植物工場の情報基盤の整備
6.3.1　生物の適応メカニズムで考える植物生産情報化の利点
6.3.2　情報化の鍵は電子化と規格化
6.3.3　ボトムアップ型の改善効果が機能する情報システム
第7章　人工光型植物工場
7.1　閉鎖型生産システム
7.2　閉鎖型植物生産システム
7.2.1　システム構成
7.2.2　閉鎖型植物生産システムの特徴
7.2.3　よくある質問・疑義・批判に対する答え

7.3　人工光植物工場の今後
7.3.1　光源
7.3.2　対象植物
7.3.3　高品質植物生産のための環境制御の今後の課題
7.3.4　植物工場に関するその他の課題
第8章　植物工場の課題とビジョン
8.1　人材育成
8.2　ロボット
8.3　基本に立ち返って考えよう（1）―オランダ型太陽光植物工場の軒高はなぜ高いのか？―
8.3.1　空気の比熱と熱容量
8.3.2　群落の熱容量
8.3.3　顕熱から潜熱への変換
8.3.4　VPD の変動幅
8.3.5　気温の垂直分布
8.3.6　暖房費
8.4　基本に立ち返って考えよう(2)−散光性被覆資材―
8.4.1　屋外の全天光に対する直達光と散乱光の割合
8.4.2　散光性被覆資材の入射角別光透過率、散光率および散光角度分布
8.4.3　散光性資材で被覆された温室内の群落上の光環境
8.4.4　直達光透過時における温室内の本影と半影
8.4.5　群落内の光環境
8.5　植物工場の環境制御ソフトウェアが外国産でよいのか？　
8.6　中国および東南アジアにおける施設園芸
8.7　ユビキタス植物工場−マチナカ・エキチカ・マイ植物工場
8.8　ケータイ文化との連携
おわりに
引用文献
索引