Ewolucja rozwiązań oświetleniowych zmienia sposób, w jaki uprawiamy ziemię – nadeszła era LED.
Wprowadzenie technologii LED (z ang. light emitting diode) sprawiło, że zwykła żarówka stała się niezbędnym narzędziem we współczesnym rolnictwie. Należy przy tym pamiętać, że zastosowanie światła w dzisiejszym świecie wiąże się z odpowiedzialnością za nasze środowisko. W dobie rozwoju ekologicznych rozwiązań konieczne jest zrozumienie wpływu oświetlenia na środowisko i zbadanie sposobów na zapewnienie bardziej zrównoważonego rozwoju w tej dziedzinie. Diody LED stały się główną technologią oświetleniową, która oferuje przyjazną dla środowiska alternatywę dla konwencjonalnych źródeł światła. Znalazły one szczególne miejsce w rolnictwie, branży o kluczowym znaczeniu, która ma bezpośredni wpływ na życie milionów ludzi.
Niniejszy artykuł poświęcony jest roli diod LED w rolnictwie, ze szczególnym uwzględnieniem ogrodnictwa. Przedstawimy przy tym rozwiązania LED oferowane przez Würth Elektronik, markę stojącą na czele zielonej rewolucji, aktywnie promującą rozwój nowoczesnych gospodarstw rolnych w celu zapewnienia zrównoważonej produkcji żywności.
LED i zrównoważone rolnictwo
Oświetlenie LED ma ogromny potencjał w zakresie poprawy naszego ekosystemu, niosąc ze sobą szereg korzyści, od zmniejszonego zużycia energii po ograniczenie wytwarzania odpadów. Technologia LED poczyniła w ostatnich latach znaczące postępy, zmieniając sposób oświetlania przestrzeni i rewolucjonizując praktyki ogrodnicze.
W dziedzinie zrównoważonego rolnictwa oświetlenie LED odznacza się wysoką efektywnością energetyczną, przewyższając pod względem skuteczności tradycyjne źródła światła. Ponadto zapewnia większą kontrolę nad widmem światła, umożliwiając dostosowanie oświetlenia do konkretnych potrzeb każdej uprawy. Usprawnia to fotosyntezę, przyspiesza wzrost roślin i optymalizuje wykorzystanie zasobów.
Według Komisji Europejskiej żarówki LED są znacznie bardziej opłacalne i przyjazne dla środowiska niż tradycyjne żarówki, ponieważ zużywają do 90% mniej energii i działają do 10 razy dłużej.
Ekologiczne pola – zastosowanie diod LED w ogrodnictwie
Jak podaje Encyklopedia PWN, ogrodnictwo to „wyspecjalizowany dział rolnictwa obejmujący uprawę i hodowlę roślin warzywnych (warzywnictwo), sadowniczych (sadownictwo) i roślin ozdobnych (kwiaciarstwo) oraz urządzanie i pielęgnowanie terenów zieleni na obszarach zurbanizowanych”. W dalszej części artykułu omówimy zastosowanie oświetlenia LED w poprawie uprawy, kwitnieniu i zwiększaniu biomasy roślin. Przedstawimy przykłady zastosowania LEDów w różnych sektorach.
Aby zrozumieć znaczenie oświetlenia LED w ogrodnictwie, należy zrozumieć jego rolę w zrównoważonym rozwoju. Wydłużając żywotność operacyjną i generując minimalne ciepło, diody LED nie tylko zmniejszają zużycie energii, prowadząc do zmniejszenia śladu węglowego w uprawach, ale także przyczyniają się do ogólnej oszczędności energii. Dzięki temu minimalizuje się ilość odpadów i zwiększa efektywność wykorzystania zasobów. Oświetlenie LED jest zatem znakomitym uzupełnieniem współczesnych praktyk ogrodniczych, a jako ekologiczne rozwiązanie, znajduje również zastosowanie w innych branżach.
Szklarnie
Lampy LED stanowią niezbędny element hodowli szklarniowych, przyspieszający wzrost roślin i optymalizujący ich rozwój, przede wszystkim ze względu na możliwość precyzyjnej kontroli widma światła. Oprócz zapewnienia idealnych warunków świetlnych do fotosyntezy, diody LED oferują wysoką wydajność energetyczną, co prowadzi do zmniejszenia zużycia energii. To specjalnie zaprojektowane rozwiązanie oświetleniowe sprzyja wydajnej i zrównoważonej produkcji roślin w kontrolowanym środowisku szklarni. Mniejsze zapotrzebowanie na energię w szklarni przekłada się na zmniejszenie jej śladu węglowego.
Rolnictwo wertykalne
W rolnictwie wertykalnym oświetlenie LED wyróżnia się przede wszystkim możliwością utrzymania całorocznego wzrostu upraw, odpornego na zewnętrzne zmiany klimatyczne. Wyjątkowa wydajność energetyczna diod LED nie tylko zmniejsza koszty operacyjne, ale także ogranicza wpływ na środowisko. Widmo i intensywność światła można precyzyjnie dostosować do wymagań każdej rośliny, optymalizując w ten sposób wzrost i jakość przy jednoczesnym oszczędzaniu energii.
Minimalna emisja ciepła przez diody LED i możliwość precyzyjnego sterowania oświetlenie zapewnia pionowym farmom, często ograniczonym przestrzenią, duże korzyści. Kontrolowane środowisko zapewnia efektywne wykorzystanie zasobów, mniejsze marnotrawstwo wody i ograniczenie stosowania pestycydów. Co więcej, technologia ta umożliwia prowadzenie upraw na obszarach miejskich, promując zrównoważony rozwój i ograniczając emisje z transportu. O rolnictwie wertykalnym pisaliśmy w naszym artykule na temat 5 nowych trendów w agrotechnice.
Badania i eksperymenty
Dzięki efektywnemu oświetleniu, mniejszemu zużyciu energii elektrycznej, ekonomicznemu ograniczeniu operacji i wspieraniu długoterminowych projektów, diody LED przyczyniają się do poprawy zrównoważonego rozwoju badań. Wydłużona żywotność świateł LED i ich minimalne wytwarzanie ciepła napędzają postęp w naukach rolniczych.
Zastosowanie diod LED w badaniach nad uprawami rolnymi otwiera możliwości prowadzenia całorocznych eksperymentów z przyspieszonym harmonogramem i ciągłym gromadzeniem danych. Diody LED mają wyjątkową zdolność do symulowania różnych pór roku i klimatów. Naukowcy mogą więc tworzyć kontrolowane środowiska, które imitują różne warunki wzrostu roślin, upraszczając badanie wpływu różnych długości fal świetlnych na wzrost, rozwój i plony roślin.
Würth Elektronik współpracuje z wieloma uniwersytetami i instytucjami badawczymi, opracowując i testując diody LED. W swoim centrum badawczym marka opracowuje receptury oświetleniowe dostosowane do różnych roślin na różnych etapach wzrostu, mające na celu poprawę ich unikalnych cech jakościowych. Otrzymane wyniki wykazały 15% wzrost kwitnienia, 30% wzrost biomasy i 50% wzrost wtórnych metabolitów roślinnych (patrz rysunek 1).
Przemysł farmaceutyczny
Diody LED odgrywają bardzo ważną rolę w przemyśle farmaceutycznym, zapewniając precyzyjne i konfigurowalne oświetlenie do badań, produkcji leków i kontroli jakości. Pozwalają na przyspieszenie badań, ułatwiają kontrolę jakości, a nawet umożliwiają stosowanie innowacyjnych terapii, takich jak terapia fotodynamiczna w leczeniu nowotworów.
Pozostałe zastosowania
Przedstawiliśmy kilka typowych przykładów zastosowania diod LED w nowoczesnych uprawach, ale jest ich znacznie więcej. Diody LED są również wykorzystywane w rolnictwie miejskim, wspierając lokalną zrównoważoną produkcję żywności. Znajdują również zastosowanie w systemach hydroponicznych i akwaponicznych do produkcji żywności organicznej bez użycia gleby. Ponadto są wykorzystywane w hodowlach roślinnych kultur in vitro, jako uzupełnienie światła na otwartych polach oraz w uprawach mikrolistków i uprawach specjalnych.
Zalety oświetlenia LED w uprawach wewnętrznych
Lampy LED znajdują również zastosowanie w rolnictwie.
Zdaniem ekspertów firmy Würth Elektronik oświetlenie LED ma wiele zalet:
- Biologiczne:
- całoroczne uprawy,
- poprawa parametrów jakościowych roślin,
- wysoka wydajność zbiorów.
- Elektryczne:
- dłuższa żywotność w porównaniu do tradycyjnych żarówek,
- mniejsze zużycie energii elektrycznej,
- niższe koszty eksploatacji.
- Środowiskowe:
- zbiory na żądanie,
- zwrot z inwestycji,
- oszczędność przestrzeni,
- brak szkód dla bazy surowcowej.
Rozwiązania oświetleniowe LED Würth Elektronik
Potęga światła nabrała dosłownie nowego blasku. Dzięki tym innowacjom rolnicy mogą zoptymalizować wzrost roślin, zwiększyć plony i wydłużyć okresy wegetacji, odkrywając na nowo potencjał roślin. Energooszczędne, trwałe i zaprojektowane specjalnie do upraw diody LED stały się niezbędnym narzędziem pomagającym budować lepszą, bardziej zrównoważoną przyszłość.
Rolnicy i naukowcy wykorzystują moc rozwiązań oświetleniowych LED firmy Würth Elektronik, aby ulepszyć obecne praktyki rolnicze i stworzyć podstawy dla bardziej skutecznej gospodarki rolnej w przyszłości. Diody LED rozjaśniają pola, szklarnie i farmy wertykalne, zapoczątkowując nową erę dynamicznego rozwoju rolnictwa.
Polecane produkty
Dioda LED SMD, czerwona, 660 nm, 150 mA, 2,2 V, 120°, Würth Elektronik
Dioda LED SMD, niebieska, 450 nm, 180 mA, 3,2 V, 120, Würth Elektronik
