面對酷暑、水資源不足等氣候變遷困境,日本材料企業積極以新型材料拓展農業市場。這些企業原先主要供應汽車、住宅窗材等產業用途,如今拓展新應用、尋求收益來源多元化。
以金屬粉末打造農用遮熱材料
住友金屬鑛山開發的粉末材料「SOLAMENT」採用鎢(W)等金屬,能吸收太陽光中的近紅外線以阻隔熱能。應用於薄膜或織入纖維中,仍可保持透明性,維持原有透光性。「SOLAMENT」自2004年問世以來,主要應用於汽車與建築玻璃,而2023年起,住友金屬鑛山大幅調整商品策略,擴展至服飾、露營用品等消費性市場。目前住友金屬鑛山積極拓展「SOLAMENT」在農業用途的應用,開發出具有遮熱性的農業薄膜。近來從北海道到九州已有多處農家將此薄膜採用於栽培可可豆、草莓、番茄等作物的溫室。住友金屬鑛山也在宮崎縣導入「SOLAMENT」遮熱薄膜,驗證其對可可豆栽培的效果。日本夏季高溫遠高於咖啡的原產地,種植困難度大,透過在溫室天篷上覆蓋遮熱薄膜以控制日照與地表溫度,結果顯示,可將不良品率減至40%。
另在草莓農場進行分區對照實驗後發現,9月上旬無遮熱薄膜時地表溫度可達35℃,而使用薄膜之區域則抑制在33℃。參與實證實驗的其他農場表示,未使用薄膜時約有3成草莓產生病害,使用後可降至約1成。住友金屬礦山亦將「SOLAMENT」導入農場作業服用途。以小型風扇作業服結合 「SOLAMENT」材質後,經測試可使衣服內部溫度降低10℃~20℃。住友金屬礦山表示,若將「SOLAMENT」市場僅限於汽車與建築用途,將會侷限材料的可能性。未來亦將擴展至日本以外的歐洲市場,並進一步強化消費性產品的用途。
紙製農用覆材降低地溫5℃
氣候變遷對於農業的衝擊日益嚴峻。2023年夏季酷暑導致日本一等米比例從往年約80%下降至61%;蘋果也因當年高溫而減少2成產量,櫻桃亦於2024年時減少了3成。日本大型製紙集團–王子控股於2024年開發出紙製農業用覆蓋資材。該材料以具有多孔性結構、含大量微細空隙的纖維素為主成分,提高了通氣性,澆水後蒸發過程能帶走熱能,促使地表溫度最多可降低5℃。經實證實驗顯示,相較於主流的聚乙烯覆蓋材料,紙製覆蓋材料讓每株葉萵苣的平均重量增加3成、產量翻倍;花椰菜的重量最高增至1.5倍,產量也增加3成。為提升耐久性,王子控股在材料中混入化學纖維以增加抗破損性,並使用耐水性藥劑避免遇水破裂。由於主要成分為植物纖維,使用後可自然分解。紙製覆蓋材料的成本雖較聚乙烯高2.5倍,但大幅減少了拆除人力與廢棄物處理成本,俾使總成本幾乎維持不變。王子控股計畫在2030年達到農業用生物降解性塑膠薄膜市場25%的市占率,相當於年銷量1,000噸的目標。
利用MOF實現「憑空取水」
水資源不足亦是氣候變遷下的重要課題。三井金屬即投入於能從大氣吸水的材料開發,技術基礎與2025年諾貝爾化學獎主題「金屬有機框架(MOF)」類似,採用具有大量微孔的多孔材料。三井金屬將具有無數微細孔洞的二氧化矽(Silica)製成顆粒狀,利用其捕捉空氣中目標物質的機制以吸收水分。三井金屬於2025年7月宣布投資美國新創公司WaHa,該公司由美國加州大學柏克萊分校教授、諾貝爾獎得主Omar Mwannes Yaghi所共同創設。三井金屬將以自身開發的二氧化碳吸附技術,應用於WaHa所研發的水分吸附技術。WaHa開發的設備大小相當於一個20英呎的貨櫃,每日可產出5,000公升的水,可用於農業。根據Global Market Insights指出。全球大氣取水設備市場於2024年達到28億美元規模,預計2025~2034年的年複合成長率為8%。
從仰賴原料市況轉型機能材料增值
住友金屬鑛山與三井金屬原本皆以銅、鎳等金屬資源事業為主,但業績受原料行情波動高度影響。住友金屬鑛山於2025年8月預估2026年3月期製煉事業的虧損將達150億日圓,11月又上修30億日圓,波動顯著。三井金屬則因銅價波動,在礦山事業方面甚至退出智利銅礦,以提升市場評價。對此,兩家公司皆積極強化材料事業,利用其材料特性切入各產業資材領域,並評估拓展至個人消費品用途,以期建立更穩定的收益來源。
資料來源:https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC18A7O0Y3A011C2000000/
11/19-12/29