2020 あいち環境塾提言「２０年後の未来社会へ向けての環境に関するビジネスモデルや政策」

サーキュラーエコノミー食品モデルの確立～農業先進地域：“田原市モデル”を愛知県から全国へ～
グループ名：資源循環
メンバー：赤瀬 衛、石原 照久、篠宮 健、岩崎 雅之
チューター：今中 政輝、窪田 光宏、西田 美紀、山根 卓二、志水 剛、藤井 芳一
１．現状の把握
今日、食品に関わる残渣の問題が解決されず大きな課題となっている。例えば、平成 20
年 2 月に田原市環境部エコエネ推進室が作成した田原市バイオマスタウン構想iによると、食品廃棄物のうち食品製造業系の利活用目標における飼料等への利用率は 50%と半分ほどしか達成できないことが想定されている。

図表 1

このように具体的な取組み目標が計画さ田原市における食品廃棄物の利活用
目標

れてすら食品残渣の問題の解決は難しい
食品廃棄物
食品製造業系
一般廃棄物（生ごみ）中、2040 年に想定する成り行きの姿は十分な解決がなされず、食品廃棄物及び食品製賦存量(t/年)
34,607
29,1715,436

利用率58%
50%
100%

出所:「田原市バイオマスタウン構想」(平成 20 年 2 月 29 日)

造業系廃棄物は大きく減少する見込みが立たないことが予見される。

そこで我々資源循環グループは、まずは食品残渣を基本的に出さない仕組みを考察すると共に、更には食品残渣を有価物に変えることで廃棄物の総量を減らせないか？と考えた。
その趣旨は以下の通りである。
・AI、IOT によるビジネスモデルの活用により廃棄物の発生そのものを減らす・その上で残渣を減らす廃棄物循環システムを確立する「たはら農業プラン」iiによると現状、2015 年市町村別農業出荷額が 820 億円で日本一となっている。しかしながら、農業を取り巻く環境は年々厳しく、要因の 1 つとして農業従事者の高齢化及び減少問題が挙げられる。2015 年におけるその平均年齢は 59.8 歳であるが、資料からの予測値では 2040 年には 67 歳となる。販売農家数も同様に 2015 年 3,312 戸から2040 年には約 2,750 戸へと減少が予測される。したがって農業出荷見込み額も 697 億円へと減少せざるを得ない。そこでこれを食い止めるべく、次世代の元気な農業者を育成する「たはら農業プラン」にて施策が策定されている。そのなかでは、先進技術を活用した最先端農業を展開することで日本一の農業産地を目指すとしている。

1

２．20 年後に向けての提言の概要
そこで、我々は農業日本一地域である田原市において、食の問題の解決のため「サーキュラーエコノミー食品モデルの確立 ～農業先進地域： “田原市モデル”を愛知県から全国へ～」と題し提案することとした。田原市は全国的に見ても電照菊の栽培やキャベツなどの野菜生産などの農業出荷額で日本一であり、工業面においても早くからトヨタ自動車が工場を進出するなど自動車産業も盛んで集積地として重要な位置づけにある。
しかしながら上述通り、市の施策として農畜産業の活性化を図りつつ環境問題を解決することが重要課題として掲げられており、ついては 2040 年における先進技術を活用し、廃棄物をゼロにすると共に、生産面での効率化を行うことでカーボンニュートラルも実現する提案を田原市において行いたいというのがその理由である。
かつての大量生産・大量消費の負の側面として問題化した食べ残し等による食品廃棄物の問題は今日まで解決されずにいる。サーキュラーエコノミーシステム1は、無駄を富へと変える今世紀最大の資本主義革命と言われている。食品モデルとして確立するならば、廃棄予定の食品や廃棄されている食品を他の物に活用するということである。
我々の提案の中核となるのは、“サーキュラーエコノミー食品モデル”の確立である。当該システムを確立し運用することにより、見込まれる効果として、田原地域の経済の活性化や市民の健康の向上が期待される。
ついては、その実施手段として、・農作物及び畜産における残渣をゼロにする。
・仕組みを AI により構築する。
・リサイクルにより廃棄物を徹底的に抑制する。
・再生可能エネルギーによる施設運営を行うことによるカーボンニュートラルの実現を通じて実現していくものとする。
３．提案の内容
当該提案の中核となるアクションプラン：図表 2「田原市 地域センターにおけるサーキュラーエコノミーシステム」について説明する。このアクションプランは４つのカテゴリーから構成される。12 ヶ月のメニューは栄養士監修のもとクラシルiiiや cookpadivなどの料理サイトと提携する。田原市市民である家族世帯や個人、ないしは業務利用者から注文が入ると、AI が和洋中好みの量、調味、摂取量を自動計しにして再エネルギーを 100％利用する「地域センター」に情報を伝え、必要な分だけの食材を調達し、調理・加工するスキームで

1

従来の「Take（資源を採掘して）」「Make（作って）」「Waste（捨てる）」というリニア（直線）型経済システムのなかで活用されることなく「廃棄」されていた製品や原材料などを新たな「資源」と捉え、廃棄物を出すことなく資源を循環させる経済の仕組みのことを指す。

2

図表 2 田原市「地域センター」におけるサーキュラーエコノミーシステムある。配送においては冷蔵車による従来型の配送は勿論のこと、2040 年にはドローンでの配達が実現する事を視野に入れている。
食材の加工及び調理方法の種類はサプリメント加工v、3D プリンター調理vi、食材セット
提供、また家庭で調理する為のメニューのみの提供も行い、消費者の価値観の多様性にも留意し当該システムの利用を決して市民に押し付けるものではない。そして、調理加工で発生した残渣については、循環システムにより飼料化・肥料化し地域センター内で 100％利用する。
当該スキームのステークホル

図表 3 ステークホルダー

ダーは図表 3 の各関係者にて構成する。事業運営主体者は田原市と田原市が指定する PFI 事業者である。アクションプランのサービス提供各事業者は、それぞれの事業化の過程で利益を追求してもらう。田原市により選定された PFI 事業者は全体の管理団体ということで、各事業者から管理費を徴収しながら運営し、資金が不足する場合は田原市より補助金を支給する。
3サービスの利用者は以下を想定している。事業者：老人福祉施設/介護施設、スポーツジ
ム、企業等食堂運営事業者、病院等であり、一般家庭：高齢者、子供、若者、女性、他全ての人である。各サービスの提供者として、基本メニュー考案・作成を栄養士監修のもと行い、クラシル、cookpad など料理サイトと連携する。IoT 事業者へ開発を委託、AI 需要予測自動発注システムとして構築する「スマートフードシステム」が利用者からのオーダーをカスタマイズする。食材はネット事業を営む地域のスーパーや、地元の農畜産業漁業等、地産優先で提供する。
その上で、カスタマイズメニューをサプリメント加工、3D プリンターによる調理加工、食材カット加工vii等を行う地域センター内食品工場が生産工程を担い、サービス購入者への配達を冷凍冷蔵宅配業者・ドローン配送業者へ委託する。そして前述の通り、食品リサイク
ル事業者へ後述する BSF を用いた飼肥料への加工を行う。
４．アクションプランの実現可能性
以下、「田原市 地域センターにおけるサーキュラーエコノミーシステム」の具体的なアクションプランの実現可能性について述べる。
（1）ＡＩメニューによる提供
メニューは栄養士監修のも図表 4 AI メニューによる提供と、クラシルや cookpad など料理サイトとの連携を図る。食材の加工に関して AI が一日当りの決められた食材量の中から、提供メニューを決定する。利用者は個々の属性や要望等に応じて AI によるオーダーのカスタマイズが可能である。オーダーは 3D プリンター、サプリメント化、カット食材いずれかでの提供を注文者は選択する。AIによりカスタマイズされ確定したオーダーは、3D プリンター、サプリメント化、カット食材への加工工程に関して自動化され、その工程で発生した材料端材は(2)で述べる BSF により食品廃棄物ゼロ化が実現される。なお、図表中の数字は、2040 年における田原市の 21,640世帯viiiの約 30％にあたる摂取量を想定している。
（2）BSF によるリサイクルシステム
4

本 モデルに より排出 さ

図表 5 BSF によるリサイクルシステム

れた食品廃棄物および家畜排泄物については、BSF：
Black Soldier Fly= ア メ リ
カミズアブを活用した資源循環システムix を確立すると共に、家畜及び BSF 排泄物の肥料化による農家への供給循環体制を確立する。これは課題となっている食品廃棄物の再生利用率向上策として計画の最も重要な要素となり当該計画の中核となる。具体的には、サプリメント加工・3D プリンター調理、食材カット工程における生産工程残渣の処理をミズアブにより行い、製造工程から排出される残渣：2,300kg/月、家畜の排泄物：2,100 kg/月を合計した総排出量（給餌量）：4,100 kg/月の残渣の発生が抑制される計算である。その上で、当該システムの運営を軌道に乗せ、田原市全体の食品残渣の処理を目指していく。
アメリカミズアブは雑食で生ごみ処理特性が大きい昆虫であり、その幼虫は食品残さや家畜排せつ物などの有機物を幅広く餌とできる特性を持っている。そして、そこに含まれる窒素などをタンパク質や脂肪の形で高濃度に蓄積することから、次世代タンパク源となることが期待されている。具体的には、これを魚粉代替として地域漁業へ提供する他、ペットフードやその他飼糧、健康栄養食品等xとして幅広く流通させることで、当該システムにおいての廃棄物の処理に止まらず収益源としての役割も担うものでもある。
例えば、卵からかえり成⾧した幼虫は高タンパク素材として販売が可能で、既にペットフードとして市場価格 1kg＝1 万円以上と高額で取引されておりxi、本モデルの実現により地域の有益な資源となり得るものである。また、アメリカミズアブの排せつ物は肥料化して販売することで、これについても収益に結び付けることが可能である。ちなみに、アメリカミズアブの成虫は、イエバエのように人の食べ物に誘引されることもなく、人畜・作物への害や、病原媒介の危険も少ない。ただ、アメリカミズアブは既に日本の自然界にも日常的に存在するが、鯉などと同じでそもそもは外来種であるため生物多様性の観点から課題が残り、法的規制への対応や環境アセスメント等十分な準備の上で計画を進めていくことが重要となる。
（3）安全かつ衛生的な生産体制
供給する食材の栽培・育成については、野菜などは農作物の生産を AI の導入により大規
5

模植物工場として水耕栽培によ

図表 6 安全かつ衛生的な生産体制り行う。また、牛・豚・鶏などの畜産においては、無菌室での育成xii環境下で AI 及びロボットによる自動給餌及び成⾧管理を行うなど、安全かつ衛生的な農業生産体制を確立する。例えば豚については、親豚から帝王切開で胎児を無菌状態で取り出し無菌の室内で育てた豚：SPF 豚（Specific Pathogen Free：特定病原菌不在豚）を育成し、安全な食材としての供給体制を確立する。SPF 豚として育成することにより、慢性疾病を排除でき薬物投与も激減し、育つのも早く飼育日数も少ないことからコストも軽減される。2040
年には安定的な生産体制を確立、円滑な供給体制を確立する見込みである。
そして、海洋資源の持続可能な開発のため魚を養殖生産することとし、米 Alphabet 社開発の AI による養殖魚を給餌管理するなどの AI による仕組みxiiiを導入する。以上を AI による 12 か月 365 日メニューと連動し、当該サービスを利用する田原市市民人数の摂食量を自動計算して生産量を算出、生産計画に自動反映する仕組みとする。
（4）カーボンニュートラル確立

図表 7 カーボンニュートラルの確立

地域センター内の食品加工工場における生産設備、食品リサイクルセンター内の処理工程にかかる電気及び熱エネルギーを再生可能エネルギーによりカーボンニュートラルによる脱炭素を実現する。食材加工・調理工場における使用エネルギーとして電力、熱の利用を 27,000kWh/月見込んでいる。また、食品リサイクル工場での使用エネルギーを電力・熱8,000kWh/月、農作物ガラスハウスでの使用エネルギーを熱 5,000kWh/月見込む。この40,000kWh/月に必要なエネルギーを太陽光発電により賄うxiv。
以上の計画におけるタイムスケジュールについては、2030 年頃までの AI の更なる技術進歩を見込んでいる。その上で、アクションプランにある個々の取組みを事業計画化し期間スケジュール化する。策定した事業計画に基づき、ステークホルダーと協議をしながら実現
6

に向けて進めていく。
５．波及効果以上を実践した上で、2040 年における達成項目として食事メニューの AI 化により食べ残しゼロが見込まれること、個人ごとにカスタマイズされたサプリ、3D プリンター食品、カット食材提供により残渣が出ないことから、当該モデルの目指すサーキュラーエコノミーシステムが実現することなり、食のメニューの AI 化による摂取量及び栄養バランスによる個人ごとにカスタマイズされたサプリ、3D プリンター食品、食材提供により、加工や生産、摂取時点での残さを出さないサーキュラーエコノミーシステムが実現する。
つまりは、食品の残さや酪農漁業に関わる廃棄物を全て“資源”に変え、食に関する地域の完全循環システムが確立される。その上での波及効果として、全市民の健康かつ安全な生活を実現：セルフメディケーションが実現し、更なる波及効果として“愛知モデル”を全国へ情報発信することで、地域の定住・移住促進にも繋がり、経済活性化による地域の発展が実現するものである。
６．最終報告会における議論（1）会場からの質問
Q1：当該計画の実現に向けてのタイムスケジュールはどのように考えているか？
A1：2030 年頃までに AI の技術進歩が見込まれるため、そこからアクションプランにある個々の取組みを事業計画化して進めていく。
Q2：当該事業の田原市と PFI 事業者はどのような形で運営するのか？運営費用はどうなるのか？
A2：アクションプランのサービス提供各事業者は、それぞれの事業化の過程で利益を追求してもらう。田原市により選定された PFI 事業者は全体の管理団体ということで、各事業者から管理費を徴収しながら運営し、資金が不足する場合は田原市より補助金を支給する。
Q3：畜産に関し無菌室の豚の成育はどのような形で実現するのか？2040 年がどのようになるか考えているか？
A3：親豚から帝王切開で胎児を無菌状態で取り出し無菌の室内で育てた豚を SPF 豚=Specific Pathogen Free：特定病原菌不在豚という。慢性疾病を排除でき薬物投与も激減する。育つのも早く飼育日数も少ないことからコストも軽減される。2040 年には安定的な生産体制を確立し円滑な供給体制が確立される。
Q4：提案の背景で食品廃棄物の議論があるが、このプランでどれだけ実際に食品廃棄物の発生量及び処理量は具体的な物理量としてどの程度見込まれるのか？また、その結果7

としてどのようなポジティブな影響があるのか？
A4：まずは AI により摂取における食べ残しの無くなるメニューを提供する。その上で、サプリメント加工・3D プリンター調理、食材カット工程における生産工程残渣の処理をミズアブにより行い、製造工程から排出される残渣：2,300 kg/月、家畜の排泄物：2,100 kg/月を合計した総排出量（給餌量）：4,100 kg/月の残渣の発生が抑制される計算である。その上で、当該システムの運営を軌道に乗せ、田原市全体の食品残渣の処理を目指していく。その結果として、全市民の健康かつ安全な生活：セルフメディケーションが実現する。
（2）担当チューターからの講評：西田先生
当初、グループで検討した計画からの変更もあったが、最終的に今回の提案に落ち着いた。
メンバーはそれぞれ様々な分野の事業で活動しており、それぞれの分野や専門性を生かした提案内容となった。そうしたなか、最後の質疑応答の内容がこのチームのアクション内容のコア部分のはずである。田原市はすでにある程度良いものでありそれをさらに良くする、というところが良さではあったが、が故にさまざまな先進的なアイディアが乱列して、絞ることができなかった。報告書ではそのあたりを加味して編集して欲しい（当該報告書本文中に質疑事項を反映して構成済み）。
（3）近藤プログラムコーディネーター総括講評
田原市の資源循環で原材料からの生産はわかる。しかし、生産にはリードタイムがある。
プロセス上にある物をどの時間でどのような生産活動ができるのか考慮しないといけない。
PFI として実施するなら、ビジネスモデルとして数字を根拠とした議論をしないと、アイデ
ィアが良いだけにもったいなかった。しかしながら、興味深く面白い提案であった。

【引用文献・ウェブサイト】
i

田原市ホームページ「田原市バイオマスタウン構想」
http://www.city.tahara.aichi.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/002/313/secti
on/ecoene/pdf/2008-8biomas_kousou.pdf

ii

田原市ホームページ「たはら農業プラン（2018-2027）日本一元気で魅力的な農業」
http://www.city.tahara.aichi.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/005/243/291tahara-nogyoplan_saishu.pdf

iii

クラシル ホームページ
https://www.kurashiru.com/

iv

cookpad ホームページ
https://cookpad.com/
8

v

コルソライフ株式会社 ホームページ サプリメント・食品開発サポート
http://www.corso-life.com/eraberu.html
SK 本舗 ホームページ 「3D プリンターは食の未来を変えるか？」vi

https://skhonpo.com/blog/syokunomirai
株式会社新川食品ホームページ 自動化が進むカット設備vii

https://www.shinkawasyokuhin.jp/viii

田原市ホームページ「田原市の統計」
http://www.city.tahara.aichi.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/005/547/29toukei.pdf
大阪府立環農水研報（2017）「アメリカミズアブ幼虫による処理に適した食品廃棄物」

ix

https://www.jstage.jst.go.jp/article/knsk/4/0/4_1/_pdf/-char/jax

GIGAZINE ホームページ 健康栄養食品 2015 年 1月9 日
https://gigazine.net/xi

GEX EXOTERRA RepDeLi ホームページ RepDeli バグプレミアム 45g
https://product.gex-fp.co.jp/exoterra/?m=ProductListDetail&cid=106&id=2078

xii

畜産会経営情報 ホームページ「生産技術セミナー 衛生新時代～SPF 養豚システム～」
http://jlia.lin.gr.jp/cali/manage/90/s-semina/90ss2.htmxiii

AI 人工知能関連メディア

Ledge.ai ホームページ「養殖魚の自動追尾・記録技術」

https://ledge.ai/tidal-x/
xiv

太陽光発電システム・環境商材販売サイト 楽エネ ホームページ
https://rakuene-shop.jp/columns/solarpanel-generation/9