A Samsung LED alcançou uma redução de 6% nas emissões de carbono no cultivo de alface em fábricas de plantas, através de um espectro dedicado à iluminação hortícola com comprimento de onda de pico de 437nm!
A Semana Nacional de Divulgação da Poupança de Energia de 2022 realizou-se de 13 a 19 de junho, com o tema "Verde e de baixo carbono, poupança de energia em primeiro lugar". O Dia Nacional do Baixo Carbono foi a 15 de junho, com o tema "Implementar as ações de 'duplo carbono' para construir juntos um lar bonito".
Para promover ampliadamente a educação sobre poupança de energia e redução de carbono e defender vigorosamente um estilo de vida e produção verdes e de baixo carbono, a China Light Network, a Agricultural Lighting Network e a Ming Classroom convidam conjuntamente empresas de iluminação e unidades utilizadoras a submeter tecnologias e casos de projetos de poupança de energia e baixo carbono (Detalhes: Semana Nacional de Publicidade da Poupança de Energia 2022 - Convocatória de Casos de Poupança de Energia e Baixo Carbono na Iluminação). O caso submetido que publicamos nesta edição detalha as características técnicas e os efeitos de poupança de energia da solução de iluminação para cultivo interior da Samsung.
A Terra continua a enfrentar mudanças climáticas severas, com a previsão de que a produção de culturas diminua gradualmente nos próximos anos, agravando a escassez de alimentos. Além disso, os preços dos vegetais flutuam significativamente devido às variações sazonais, o que também é um problema. Na temporada de colheita de outono, os preços permanecem relativamente baixos, mas disparam no inverno. Esses problemas indicam que a produção agrícola depende fortemente do clima. A agricultura enfrenta desafios e necessita de novos métodos de cultivo.
Além da redução da produtividade das culturas, há o problema do desperdício de alimentos. De acordo com pesquisas, mais de um terço das frutas e vegetais são descartados antes de chegar aos consumidores, principalmente devido ao excesso de oferta e à deterioração. A distância média de transporte de vegetais nos Estados Unidos, da fazenda à mesa, é de 1.596 milhas, e distâncias de transporte excessivas levam à deterioração dos alimentos. Para reduzir as distâncias de transporte, a agricultura está buscando novos métodos para cultivar vegetais em áreas urbanas onde os grupos de consumidores estão localizados.
O cultivo em ambiente fechado pode resolver todos esses problemas, razão pela qual grandes fazendas internas estão sendo construídas em todo o mundo. A iluminação é o fator mais importante no cultivo em ambiente fechado. Como as fazendas internas não têm luz solar, a iluminação artificial é a única fonte de luz disponível. Portanto, a iluminação hortícola otimizada é essencial para o sucesso do cultivo em ambiente fechado.
No que diz respeito aos sistemas de iluminação para cultivo indoor, vários fatores também devem ser considerados. Como as luzes de cultivo indoor permanecem ligadas por longos períodos, os altos custos operacionais associados a contas de eletricidade elevadas são uma das desvantagens do cultivo indoor. Portanto, um sistema de iluminação ideal deve ser capaz de economizar energia e reduzir custos enquanto promove o crescimento das plantas. Além disso, a iluminação para cultivo indoor deve ser capaz de suportar ambientes extremos com altas temperaturas e umidade, bem como o uso frequente de fertilizantes.
Características, vantagens e efeitos de poupança de energia da solução
Por essas razões, a Solução de iluminação para cultivo indoor da Samsung concentra-se em 4 funcionalidades-chave . Em primeiro lugar, com um PPE líder no setor, a nossa Solução reduz o consumo de energia, minimizando assim os custos operacionais. Elas apresentam alta eficiência na utilização da luz, promovendo o crescimento das plantas e prolongando significativamente a vida útil. Por fim, a avançada tecnologia flip-chip da Samsung melhora a confiabilidade dos nossos LEDs em condições adversas.
O uso de LED de espectro específico para iluminação hortícola é a chave da solução de iluminação para cultivo interno da Samsung. Diferentemente dos LEDs brancos convencionais com pico em 450nm, nossa solução reduz o pico para um comprimento de onda mais curto de 437nm para alcançar a eficiência ideal para promover o crescimento das plantas.
Usando dies azuis que convertem sinais elétricos em energia luminosa, identificamos o comprimento de onda de pico que melhora a eficiência. Nosso projeto final do espectro LED atinge o pico em 437nm, alcançando a mais alta Eficácia Fotônica Fotossintética (PPE).
Em comparação com os LEDs brancos de espectro completo convencionais com pico em 450nm, os LEDs com pico em 437nm têm uma PPE aproximadamente 2% maior, e mantêm maior eficácia em correntes mais altas. Isso é muito valioso para ambientes de cultivo interno que utilizam correntes elevadas.
植物对整个光谱都有反应，包括适合生长的红色、绿色和蓝色波长。其中，蓝光不仅影响光形态发生，即植物生长模式对光谱做出反应，还促进了酚类或黄酮醇类等次生代谢物的产生。光形态发生是光介导的成长，即植物生长模式对光谱做出反应。
Realizamos uma série de experimentos em colaboração com uma renomada universidade coreana conhecida por sua pesquisa agrícola e hortícola. Ao longo de seis semanas, cultivamos dois tipos de vegetais folhosos sob diferentes ambientes de iluminação LED e comprimentos de onda. Havia quatro fontes de luz diferentes no total, incluindo dois espectros de 437nm recém-projetados, um espectro estreito combinando luz azul e vermelha, e um LED branco de espectro completo convencional. Todas as outras condições de cultivo (como temperatura e umidade) foram controladas e mantidas constantes. Ao definir um PPFD uniforme para cada ambiente, medimos o crescimento das plantas e o consumo de energia sob cada fonte de luz LED. Investigamos ainda as diferenças nos níveis de nutrientes das plantas e o grau de formação bacteriana relacionado à armazenabilidade das culturas. Por meio desses experimentos, confirmamos as vantagens específicas da iluminação hortícola especializada para o pico de 437nm.
Uma das funcionalidades mais poderosas do LED para cultivo interior da Samsung é a sua capacidade de poupança de energia . A nossa solução consome muito menos energia do que qualquer fonte de luz existente para cultivo interior, incluindo LEDs de espectro estreito e LEDs de espectro completo convencionais. O consumo de energia do espectro dedicado à iluminação hortícola da Samsung é 30% inferior ao de outras fontes de luz.
Da mesma forma, a solução de iluminação para cultivo interno da Samsung oferece maior desempenho de PPFD, influenciando positivamente o crescimento das plantas. De acordo com experimentos, sob a mesma potência, as plantas expostas a LEDs de espectro específico para iluminação hortícola com maior PPFD desenvolvem folhas mais espessas e maiores em comparação com aquelas cultivadas sob outros tipos de iluminação. Além disso, as plantas cultivadas sob nossa solução de iluminação apresentam um conteúdo muito maior de flavonoides, compostos com propriedades antioxidantes.
Entre luminárias com níveis semelhantes de PPFD, as plantas cultivadas sob a série Samsung EVO são visivelmente mais robustas e apresentam folhas maiores devido ao espectro exclusivo de iluminação hortícola da Samsung.
O experimento concluiu que as plantas cultivadas em um ambiente com comprimento de onda de 437nm são mais saudáveis e podem inibir mais eficazmente o crescimento de bactérias, fungos e outros microrganismos, alcançando assim melhor estabilidade durante o armazenamento. Comparamos as colheitas no dia da colheita, bem como 7 e 14 dias depois, e descobrimos que as plantas cultivadas sob a série EVO de onda curta a 437nm tinham menos bactérias e fungos.
O consumo de energia é considerado um dos maiores encargos no cultivo indoor. A Solução de iluminação para cultivo indoor da Samsung não só reduz o consumo de energia, como também oferece o menor investimento inicial em comparação com outros produtos. No geral, nossa Solução alcança o custo total mais baixo, prometendo operações mais econômicas e sustentáveis.