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より持続的、効率的な農業に衛星、ドローンおよびAIを利用

May, 22, 2025, Philadelphia--ポーランドのパウウォヴィツェ出身で、ペンシルベニア大学工学部(Penn Engineering)とウォートン大学(Wharton)の 4 年生である Piotr Lazarek は、肥料使用の非効率性に対処するリアルタイムの農地管理システムである Nirby で 2025 年の President’s Sustainability Prize を受賞した。

University of Cambridgeの2023年の調査によると、世界中の農家が畑に施用する窒素肥料の65%以上が作物に使用されず、自然の生態系に流れ込み、年間26億トンの炭素排出につながっている。

ペンシルベニア大学のジェローム・フィッシャー・プログラム・イン・マネジメント&テクノロジー(M&T)の4年生で、2つの学位を持つPiotr Lazarekは、農家が肥料の施用を減らし、それによってコストと農業の二酸化炭素排出量の両方を削減できるかという問題に、常に駆り立てられている。同氏は、200人以上のヨーロッパの農家によって試験的に導入されているリアルタイムの農地管理プラットフォームであるNirbyを設立した。このスタートアップは、米国を含む15か国以上で特許出願中のリアルタイム土壌試験用の自律型ドローンシステムも構築した。

このプロジェクトは、卒業後の環境プロジェクトに対する野心的な提案を持ち、世界に前向きで永続的な変化をもたらすことにコミットしている学生を支援するために設立された2025年の大統領持続可能性賞を受賞した。各プロジェクトには、100,000ドルの実装費用に加えて、チームメンバーごとに50,000ドルの生活費が支払われる。

「プレジデント・サステナビリティ賞とプレジデント・イノベーション賞は、新入生の頃からの夢だった。」と、ポーランドからの留学生であるLazarekは話している

同氏のメンター、Jeffrey Babinは、工学・応用科学部で機械工学と応用科学の実践教授であり、Lazarekがビジネスモデルを洗練させ、米国の農業業界に進出する際にも、引き続きアドバイスを提供している。Babinはまた、Venture LabのVIP-Xプログラム(3カ月間のアクセラレータプログラム)でLazarekのアドバイザーを務め、Lazarekが優勝した2024年のベンチャーラボスタートアップチャレンジで彼をサポートした。

「Piotr と Nirby は、革新的で採用しやすい農地管理システムを作り上げた。認可された政府の衛星データ、独自のリアルタイム土壌検査、データ分析の統合により、農家は肥料の最適化を自動化し、コストを節約し、肥料の流出による環境への影響を回避できる」(Babin)。

農業技術の効率化
Lazarekによると、農家との多くの会話の中で、彼らが在庫管理、衛星分析、精密な農業技術処理など、何十もの個別の農業アプリケーションをやりくりしているという話を何度も耳にした。

「この空間のすべてがあまりにもバラバラであることに気づいた。企業は、問題全体のごく一部に対する非常に具体的なソリューションを開発している。われわれが構築したかったのは、すべてを単一のプラットフォームに統合できる完全なシステムだった」(Lazarek)。

Lazarekによると、Nirbyは機械工学、ドローン開発、コンピュータサイエンス、人工知能、光学の交差点で、どこで、なぜ、どのようにという根本的な疑問に答えるために取り組んでいる。

「欧州宇宙機関(ESA)の衛星画像を使用して、現場のどこに非効率性があるかを特定する。その後、衛星データに基づいて所定のテストポイントに着陸する自律型ドローンを配備し、土壌特性をリアルタイムでテストして、非効率性が発生した理由を特定する。最後に、肥料の正確な施用マップを作成し、農家に生産を最適化する方法を伝える」(Lazarek)。

同氏によると、土壌試験用のプロトタイプドローンは、顧客からのフィードバックに基づいて何度も反復されてきた。Lazarekはそれを「飛行実験室と掘削プラットフォームの組み合わせ」と表現し、土壌の化学組成を検出するための光吸収の測定である土壌分光法を実行するための独自の光学システムを備えた分光計が含まれている。Nirby は、機械学習アルゴリズムを使用して、窒素レベルなどの主要な土壌特性を特定し、それを衛星データからの生産性に関する洞察と組み合わせて、最も効率的な施肥計画を作成する。

「生産性の低い地域の業績が悪い理由と、生産性の高い地域が繁栄する理由を理解することで、農家に実用的な洞察を提供できる。われわれは、パフォーマンスの低いゾーンの生産性を向上させ、生産性の高いゾーンでの過剰施肥を回避するために必要な正確な種類と量の肥料の施用を可能にする」(Lazarek)。

Lazarekによると、農家は肥料散布機や噴霧器を装備したトラクターに施用マップを挿入するだけで、畑の各ゾーンで肥料の投与量を自動的に調整できる。

ポーランドからPennへ、変わらぬビジョン

Nirbyは16以上のビジネスコンペティションで優勝し、450,000ドル以上の非株式資金を調達した。スタートアップのチームメンバーは現在、最初の投資ラウンドの準備をしている。

(詳細は、https://penntoday.upenn.edu/)