1. Regulacija fotosinteze na kvantnoj razini
Kloroplasti apsorbiraju i mijenjaju fotone određenih valnih duljina, što je glavni dio fotosinteze biljaka. Eksperimentalni dokazi pokazuju da je apsorpcijska učinkovitost klorofila a/b maksimizirana u 660nm crvenom i 450nm plavom svjetlu, dok karotenoidi povećavaju apsorpciju 400-500nm plavo-ljubičastog svjetla. Ova urođena preferencija spektra daje LED tehnologiji jasan vremenski okvir kada treba djelovati.
Studija istraživačkog centra Xinnuofei GrowWise otkrila je da je LED sustav s mješavinom crvenog svjetla od 660 nm i plavog svjetla od 460 nm omogućio fotosintezu salate 23% brže od tipičnih fluorescentnih svjetiljki i povećao sadržaj vitamina C za 42%. Ova učinkovitost pretvorbe energije na kvantnoj razini dolazi od činjenice da LED čipovi mogu izravno pretvoriti električnu energiju u fotone određenih valnih duljina. To znači da LED čipovi koriste 8 do 10 puta više svjetlosne energije od visoko{8}}natrijevih lampi.
2. Veliki napredak u formuli dinamičkog svjetla
Moderna LED svjetla za biljke riješila su se ograničenja jednog spektra. Sada mogu regulirati kompletan životni ciklus biljaka inteligentnim kombiniranjem crvenog svjetla (660 nm), udaljenog crvenog svjetla (730 nm), plavog svjetla (450 nm) i UV-A (380–400 nm):
Period klijanja sjemena je 660nm crvenog svjetla, koje aktivira fotoosjetljive pigmente. Time se klijavost sjemena salate povećava na 98%, što je 30% kraće nego u uvjetima prirodnog svjetla.
Tijekom razdoblja nutritivnog rasta, omjer 1:3 plave svjetlosti od 450 nm prema crvenoj svjetlosti od 660 nm čini stabljike rajčice 45% debljima i povećava količinu klorofila za 28%.
Daleko crveno svjetlo od 730 nm kontrolira hormone cvjetanja, što čini da krizanteme cvjetaju 12 dana ranije i povećava broj cvjetnih pupova za 37%.
Tijekom perioda berbe i prerade, promjena omjera crvenog i plavog svjetla može učiniti da crvena salata ima 2,3 puta više antocijana i 41% manje nitrata.
Ova fleksibilnost za brzu promjenu pravila vrlo je važna u tvornicama. Istraživanje Sveučilišta Wageningen u Nizozemskoj pokazuje da više-slojni stalak za sadnju s podesivim spektralnim LED sustavom može proizvesti 350 puta veći prinos po jedinici površine od tradicionalne poljoprivrede i koristiti 90% manje vode.
3. Revolucija u energetskoj učinkovitosti i promjena u načinu rada industrije
Glavna prednost LED tehnologije je da koristi energiju na vrlo destruktivan način. Podaci koji se mogu usporediti pokazuju:
Vrsta izvora svjetlosti, potrošnja energije (μ mol/J), dugovječnost (sati) i količina toplinskog zračenja
Žarulja sa žarnom niti 0.08 1000 90%
65% vremena visoko{1}}natrijeva lampa radi na 1.5 24000.
Fluorescentno svjetlo 0.8 12000 80%
LED svjetlo za uzgoj biljaka: 2,8–3.2 50000+15%
Ovaj veliki skok u energetskoj učinkovitosti ono je što pokreće industrijske promjene. Predviđa se da će globalno tržište LED svjetiljki za biljke vrijediti više od 4,99 milijardi USD do 2031. U Kini se očekuje da će se industrija razvijati po stopi od 21% godišnje. 85% legalnih uzgajivača kanabisa u Sjevernoj Americi prešli su na LED sustave, koji smanjuju troškove energije za 62% i podižu razine THC-a za 18%.
