1. Regulering af fotosyntese på kvanteniveau
Kloroplaster absorberer og ændrer fotoner af visse bølgelængder, som er hoveddelen af planters fotosyntese. Eksperimentelle beviser indikerer, at absorptionseffektiviteten af klorofyl a/b er maksimeret i de 660 nm røde og 450 nm blå lysbånd, hvorimod carotenoider øger absorptionen af 400-500 nm blåviolet lys. Denne medfødte spektrumpræference giver LED-teknologi en klar tidsramme for, hvornår man skal handle.
En undersøgelse foretaget af Xinnuofei GrowWise Research Center viste, at et LED-system med en blanding af 660 nm rødt lys og 460 nm blåt lys fik salat til at fotosyntese 23 % hurtigere end typiske fluorescerende lamper og hævede C-vitaminindholdet med 42 %. Denne energikonverteringseffektivitet på kvanteniveau kommer fra det faktum, at LED-chips direkte kan omdanne elektrisk energi til fotoner med bestemte bølgelængder. Det betyder, at LED-chips bruger 8 til 10 gange mere lysenergi end højtryksnatriumlamper.
2. Et stort fremskridt i den dynamiske lysformel
Moderne LED-plantelys er sluppet af med grænserne for et enkelt spektrum. De kan nu regulere planters komplette livscyklus ved intelligent at kombinere rødt lys (660nm), langt rødt lys (730nm), blåt lys (450nm) og UV-A (380-400nm):
Spireperioden for frø er 660nm rødt lys, som aktiverer lysfølsomme pigmenter. Dette øger salatfrøs spiringshastighed til 98 %, hvilket er 30 % kortere end under naturlige lysforhold.
I løbet af den ernæringsmæssige vækstperiode gør et forhold på 1:3 mellem 450 nm blåt lys til 660 nm rødt lys tomatstængler 45 % tykkere og øger mængden af klorofyl med 28 %.
730nm langt rødt lys styrer blomstrende hormoner, hvilket får krysantemum til at blomstre 12 dage tidligere og øger antallet af blomsterknopper med 37%.
I løbet af høst- og forarbejdningsperioden kan ændring af forholdet mellem rødt og blåt lys få rød salat til at have 2,3 gange flere anthocyaniner og 41 % færre nitrater.
Denne fleksibilitet til at ændre regler hurtigt er meget vigtig i plantefabrikker. Forskning fra Wageningen University i Holland viser, at et flerlags plantestativ med et justerbart spektrum LED-system kan producere 350 gange udbyttet pr. arealenhed af traditionelt landbrug og bruge 90 % mindre vand.
3. En revolution inden for energieffektivitet og en ændring i den måde, industrier arbejder på
Den største fordel ved LED-teknologi er, at den bruger energi på en måde, der er meget forstyrrende. Data, der kan sammenlignes, viser:
Type lyskilde, energiforbrug (μ mol/J), levetid (timer) og mængden af termisk stråling
Glødepære 0.08 1000 90 %
65 % af tiden fungerer en højtryksnatriumlampe ved 1.5 24000.
Fluorescerende lys 0.8 12000 80 %
LED-lys til dyrkning af planter: 2,8–3.2 50000+15 %
Dette store spring i energieffektivitet er det, der driver industriel forandring. Det globale marked for LED-plantelys forventes at være mere end 4,99 milliarder USD værd i 2031. I Kina forventes industrien at udvikle sig med en hastighed på 21 % om året. 85 % af lovlige cannabisdyrkere i Nordamerika er gået over til LED-systemer, som reducerer energiomkostningerne med 62 % og hævede THC-niveauet med 18 %.
