1. Reglarea fotosintezei la nivel cuantic
Cloroplastele absorb și schimbă fotonii de anumite lungimi de undă, care este partea principală a fotosintezei plantelor. Dovezile experimentale indică faptul că eficacitatea de absorbție a clorofilei a/b este maximizată în benzile de lumină roșie de 660 nm și albastră de 450 nm, în timp ce carotenoizii îmbunătățesc absorbția luminii albastre-violete de 400-500nm. Această preferință înnăscută de spectru oferă tehnologiei LED un interval de timp clar pentru momentul în care să acționeze.
Un studiu realizat de Centrul de Cercetare Xinnuofei GrowWise a constatat că un sistem LED cu un amestec de lumină roșie de 660 nm și lumină albastră de 460 nm a făcut ca salata verde să fotosintezeze cu 23% mai rapid decât lămpile fluorescente obișnuite și a crescut conținutul de vitamina C cu 42%. Această eficiență de conversie a energiei la nivel cuantic provine din faptul că cipurile LED pot transforma direct energia electrică în fotoni de anumite lungimi de undă. Aceasta înseamnă că cipurile LED utilizează de 8 până la 10 ori mai multă energie luminoasă decât lămpile cu sodiu de înaltă presiune-.
2. Un progres major în formula luminii dinamice
Luminile moderne cu LED-uri pentru plante au scăpat de limitele unui singur spectru. Acum pot regla ciclul de viață complet al plantelor combinând inteligent lumina roșie (660nm), lumina roșie îndepărtată (730nm), lumina albastră (450nm) și UV-A (380–400nm):
Perioada de germinare a semințelor este de 660 nm de lumină roșie, care activează pigmenții fotosensibili. Acest lucru crește rata de germinare a semințelor de salată verde la 98%, ceea ce este cu 30% mai scurt decât în condiții de lumină naturală.
În timpul perioadei de creștere nutrițională, un raport de 1:3 de lumină albastră de 450 nm la lumină roșie de 660 nm face tulpinile de roșii cu 45% mai groase și crește cantitatea de clorofilă cu 28%.
Lumina roșie de 730 nm controlează hormonii de înflorire, ceea ce face ca crizantemele să înflorească cu 12 zile mai devreme și crește numărul de muguri florali cu 37%.
În timpul perioadei de recoltare și procesare, schimbarea raportului dintre lumina roșie și albastră poate face ca salata verde cu frunze roșii să aibă de 2,3 ori mai mulți antociani și cu 41% mai puțini nitrați.
Această flexibilitate de a schimba rapid regulile este foarte importantă în fabricile de fabrici. Cercetările de la Universitatea Wageningen din Țările de Jos demonstrează că un rafturi de plantat cu mai multe-strat cu un sistem LED cu spectru reglabil poate produce de 350 de ori un randament pe unitatea de suprafață a agriculturii tradiționale și poate folosi cu 90% mai puțină apă.
3. O revoluție în eficiența energetică și o schimbare în modul în care funcționează industriile
Principalul beneficiu al tehnologiei LED este că folosește energia într-un mod foarte perturbator. Datele care pot fi comparate arată:
Tipul sursei de lumină, consumul de energie (μ mol/J), longevitatea (ore) și cantitatea de radiație termică
Bec cu incandescență 0.08 1000 90%
65% din timp, o lampă cu sodiu de-înaltă presiune funcționează la 1.5 24000.
Lumină fluorescentă 0.8 12000 80%
Lumină LED pentru creșterea plantelor: 2,8–3.2 50000+15%
Acest salt mare în eficiența energetică este ceea ce conduce la schimbarea industrială. Se estimează că piața globală pentru lumini cu LED-uri pentru plante va avea o valoare mai mare de 4,99 miliarde USD până în 2031. În China, se așteaptă ca industria să se dezvolte cu o rată de 21% pe an. 85% dintre cultivatorii legali de canabis din America de Nord au trecut la sisteme LED, care au redus costurile cu energie cu 62% și au crescut nivelul de THC cu 18%.
