Samsung LED permet une réduction de 6% des émissions de carbone pour la culture de laitue dans les usines végétales grâce à un spectre dédié à l'éclairage horticole avec une longueur d'onde de crête de 437nm !
La Semaine nationale de sensibilisation à l'économie d'énergie 2022 s'est tenue du 13 au 19 juin, avec pour thème « Vert et bas carbone, l'économie d'énergie en priorité ». La Journée nationale bas carbone était le 15 juin, avec pour thème « Mettre en œuvre les actions « double carbone » pour construire ensemble un beau foyer ».
Afin de promouvoir largement l'éducation à l'économie d'énergie et à la réduction du carbone et de prôner vigoureusement un mode de vie et de production vert et bas carbone, China Light Network, Agricultural Lighting Network et Ming Classroom lancent conjointement un appel à contributions de technologies et d'études de cas de projets économes en énergie et bas carbone auprès des entreprises d'éclairage et des unités utilisatrices (Détails : Semaine nationale de sensibilisation à l'économie d'énergie 2022 - Appel à études de cas d'économie d'énergie et bas carbone dans l'éclairage). L'étude de cas soumise que nous publions dans ce numéro décrit les caractéristiques techniques et les effets d'économie d'énergie de la solution d'éclairage pour la culture intérieure de Samsung.
La Terre continue de faire face à un changement climatique sévère, et les rendements des cultures devraient diminuer progressivement dans les années à venir, aggravant ainsi la pénurie alimentaire. De plus, les prix des légumes fluctuent considérablement en raison des variations saisonnières, ce qui constitue également un problème. Pendant la saison des récoltes d'automne, les prix restent relativement bas, mais ils augmentent fortement en hiver. Ces problèmes montrent que la production agricole dépend fortement du climat. L'agriculture fait face à des défis et nécessite de nouvelles méthodes de culture.
Outre la réduction des rendements des cultures, il y a le problème du gaspillage alimentaire. Selon les recherches, plus d'un tiers des fruits et légumes sont jetés avant d'atteindre les consommateurs, principalement en raison de la surproduction et de la détérioration. La distance moyenne de transport des légumes aux États-Unis, de la ferme à la table, est de 1 596 miles, et des distances de transport excessives entraînent la détérioration des aliments. Pour réduire les distances de transport, l'agriculture recherche de nouvelles méthodes pour cultiver des légumes dans les zones urbaines où se trouvent les groupes de consommateurs.
La culture en intérieur peut résoudre tous ces problèmes, c'est pourquoi de grandes fermes intérieures sont construites dans le monde entier. L'éclairage est le facteur le plus important de la culture en intérieur. Les fermes intérieures manquant de lumière naturelle, l'éclairage artificiel est la seule source de lumière disponible. Par conséquent, un éclairage horticole optimisé est essentiel au succès de la culture en intérieur.
En ce qui concerne les systèmes d'éclairage pour la culture intérieure, plusieurs facteurs doivent également être pris en compte. Étant donné que les lampes de culture intérieure restent allumées pendant de longues périodes, les coûts d'exploitation élevés associés à des factures d'électricité onéreuses constituent l'un des inconvénients de la culture intérieure. Par conséquent, un système d'éclairage idéal devrait pouvoir économiser de l'énergie et réduire les coûts tout en favorisant la croissance des plantes. De plus, l'éclairage pour la culture intérieure doit être capable de résister à des environnements extrêmes avec des températures et une humidité élevées, ainsi qu'à l'utilisation fréquente d'engrais.
Caractéristiques, avantages et effets d'économie d'énergie de la solution
Pour ces raisons, la Solution d'éclairage pour la culture intérieure de Samsung se concentre sur 4 caractéristiques clés . Tout d'abord, grâce à un PPE leader dans l'industrie, notre Solution réduit la consommation d'énergie, minimisant ainsi les coûts opérationnels. Elles offrent une haute efficacité d'utilisation de la lumière, ce qui favorise la croissance des plantes et prolonge considérablement la durée de conservation. Enfin, la technologie avancée à puce inversée de Samsung améliore la fiabilité de nos LED dans des conditions difficiles.
L'utilisation de LED à spectre spécifique pour l'éclairage horticole est la clé de la solution d'éclairage pour la culture intérieure de Samsung. Contrairement aux LED blanches conventionnelles avec un pic à 450nm, notre solution réduit le pic à une longueur d'onde plus courte de 437nm pour atteindre une efficacité optimale favorisant la croissance des plantes.
En utilisant des puces bleues qui convertissent les signaux électriques en énergie lumineuse, nous avons identifié la longueur d'onde de crête qui améliore l'efficacité. Notre conception finale du spectre LED atteint son pic à 437nm, réalisant la plus haute Efficacité Photonique Photosynthétique (PPE).
Par rapport aux LED blanches à spectre complet conventionnelles avec un pic à 450 nm, les LED avec un pic à 437 nm ont une PPE environ 2 % plus élevée, et maintiennent une efficacité plus élevée à des courants plus élevés. Cela est très précieux pour les environnements de culture intérieure qui utilisent des courants élevés.
Les plantes réagissent à l'ensemble du spectre, y compris aux longueurs d'onde rouges, vertes et bleues adaptées à la croissance. Parmi celles-ci, la lumière bleue n'affecte pas seulement la photomorphogenèse, c'est-à-dire la réponse des schémas de croissance des plantes au spectre, mais favorise également la production de métabolites secondaires tels que les phénols ou les flavonols. La photomorphogenèse est une croissance médiée par la lumière, ce qui signifie que les schémas de croissance des plantes réagissent au spectre.
Nous avons mené une série d'expériences en collaboration avec une université coréenne renommée pour ses recherches agricoles et horticoles. Pendant six semaines, nous avons cultivé deux types de légumes-feuilles sous différents environnements d'éclairage LED et longueurs d'onde. Il y avait au total quatre sources de lumière différentes, dont deux spectres de 437nm nouvellement conçus, un spectre étroit combinant la lumière bleue et rouge, et une LED blanche à spectre complet conventionnelle. Toutes les autres conditions de culture (telles que la température et l'humidité) étaient contrôlées et maintenues constantes. En définissant un PPFD uniforme pour chaque environnement, nous avons mesuré la croissance des plantes et la consommation d'énergie sous chaque source de lumière LED. Nous avons également étudié les différences dans les niveaux de nutriments des plantes et le degré de formation bactérienne lié à la conservabilité des cultures. Grâce à ces expériences, nous avons confirmé les avantages spécifiques de l'éclairage horticole spécialisé pour le pic à 437nm.
L'une des fonctionnalités les plus puissantes des LED pour la culture intérieure de Samsung est sa capacité d' économie d'énergie . Notre solution consomme beaucoup moins d'énergie que toute source lumineuse existante pour la culture intérieure, y compris les LED à spectre étroit et les LED à spectre complet conventionnelles. La consommation d'énergie du spectre dédié à l'éclairage horticole de Samsung est inférieure de 30 % à celle des autres sources lumineuses.
De même, la solution d'éclairage pour la culture intérieure de Samsung offre des performances PPFD plus élevées, influençant positivement la croissance des plantes. Selon des expériences, à puissance égale, les plantes exposées à des LED à spectre spécifique pour l'éclairage horticole avec un PPFD plus élevé développent des feuilles plus épaisses et plus grandes par rapport à celles cultivées sous d'autres types d'éclairage. De plus, les plantes cultivées sous notre solution d'éclairage contiennent des niveaux beaucoup plus élevés de flavonoïdes, des composés aux propriétés antioxydantes.
Parmi les lampes ayant des niveaux de PPFD similaires, les plantes cultivées sous la série Samsung EVO sont nettement plus épaisses et ont des feuilles plus grandes grâce au spectre d'éclairage horticole exclusif de Samsung.
L'expérience a conclu que les plantes cultivées dans un environnement à longueur d'onde de 437nm sont plus saines et peuvent inhiber plus efficacement la croissance des bactéries, des champignons et d'autres micro-organismes, atteignant ainsi une meilleure stabilité lors du stockage. Nous avons comparé les cultures le jour de la récolte, ainsi que 7 et 14 jours plus tard, et avons constaté que les plantes cultivées sous la série EVO à onde courte à 437nm avaient moins de bactéries et de champignons.
La consommation d'énergie est considérée comme l'un des plus grands fardeaux dans la culture intérieure. La Solution d'éclairage pour la culture intérieure de Samsung non seulement réduit la consommation d'énergie, mais offre également l'investissement initial le plus bas par rapport aux autres produits. Dans l'ensemble, notre Solution permet d'obtenir le coût total le plus bas tout en promettant des opérations plus économiques et durables.