Articolo dell’esperto Patric Domin Coltivazione delle piante con i LED: una nuova tecnologia per una migliore crescita delle piante

Per molto tempo le lampade a vapori di sodio sono state considerate il gold standard per l’illuminazione delle piante: nessun’altra sorgente luminosa raggiungeva un rendimento luminoso così elevato. Tuttavia, negli ultimi anni lo sviluppo della tecnologia LED ha fatto rapidi passi avanti e i LED sono ora destinati a superare le altre fonti luminose. Patric Domin, amministratore delegato di pro-emit, spiega quali sono gli aspetti da tenere in considerazione con le lampade per piante e perché le lampade a LED offrono chiari vantaggi.

Patric Domin — Amministratore delegato di pro-emit ( pro-emit )

• A cosa serve l’illuminazione delle piante?
• Di quale luce hanno bisogno le piante?
• Quali lampade sono state utilizzate finora nella coltivazione delle piante?
• Come funzionano le lampade a LED?
• In cosa si differenziano le lampade LED dalle lampade tradizionali?
• I LED: l’illuminazione delle piante del futuro?

• I nostri esperti di homeandsmart.de
• Diventa subito un esperto!

A cosa serve l’illuminazione delle piante?

Insieme all’acqua e all’anidride carbonica, la luce è uno dei mattoni più importanti per la crescita delle piante. Con l’aiuto della clorofilla verde, le piante convertono la luce del sole in sostanze nutritive: si tratta del noto processo di fotosintesi. Se le foglie non ricevono abbastanza luce di alta qualità, la crescita si arresta e la pianta diventa meno vigorosa.

Per questo motivo, nella coltivazione delle piante si ricorre talvolta alla luce artificiale. Se si desidera coltivare ortaggi ed erbe in inverno, ad esempio, è necessario utilizzare un’illuminazione professionale per le piante.

Di quale luce hanno bisogno le piante?

Tuttavia, non tutta la luce è uguale. In termini fisici, è costituita da onde elettromagnetiche. La lunghezza di queste onde determina il colore della luce e non tutti i colori possono essere utilizzati allo stesso modo per la fotosintesi. La gamma che può essere utilizzata dalle piante si chiama PAR (radiazione fotosinteticamente attiva) ed è compresa tra le lunghezze d’onda di 380 e 780 nanometri. Inoltre, la luce verde che si trova nella fascia intermedia è meno efficace, poiché viene in gran parte riflessa dalle foglie verdi.

Il valore PPFD serve a misurare la quantità di luce utile per la pianta emessa da una lampada: indica quanti fotoni delle lunghezze d’onda effettive vengono emessi. Il valore PPFD dovrebbe quindi essere sempre utilizzato quando si confrontano le lampade per piante, poiché solo questo indica quanta luce rilevante per la crescita viene emessa. La potenza o il numero di lumen hanno un’utilità limitata.

Quali lampade sono state utilizzate finora nella coltivazione delle piante?

Fino a poco tempo fa, per la coltivazione di piante in ambienti chiusi si utilizzavano diverse sorgenti luminose. Il problema, tuttavia, era che le lampade ad alta luminosità avevano anche un consumo energetico molto elevato e generavano molto calore. Le seguenti sorgenti luminose erano o sono molto comuni:

• Tubi fluorescenti: Consumano relativamente poca elettricità, ma non generano una grande luminosità. Per molte applicazioni di coltivazione delle piante sono necessarie lampade con un’efficienza luminosa superiore.
• Lampade a vapori di alogenuri metallici: sono molto più luminose dei tubi fluorescenti ed emettono una luce bianca simile alla luce solare naturale. Tuttavia, il consumo di energia è elevato e le lampade diventano relativamente calde.
• Lampade ai vapori di sodio: hanno la migliore resa luminosa di tutte le lampade per piante e sono quindi molto diffuse quando la luce solare deve essere completamente sostituita. Tuttavia, presentano alcuni svantaggi: Le lampade a vapori di sodio si surriscaldano molto e richiedono quindi un sistema di raffreddamento supplementare e potente. Inoltre, consumano molta elettricità e la loro luce tende a essere nella gamma spettrale rossastra, che non è ideale per la crescita della maggior parte delle piante.

Come funzionano le lampade a LED?

Per far illuminare i LED (Light Emitting Diodes), l’elettricità viene convogliata attraverso un chip rivestito. Questo chip contiene cristalli semiconduttori che iniziano a brillare quando vengono alimentati. Un singolo diodo si illumina sempre con un colore specifico; il colore della luce può essere determinato con precisione combinando più diodi.

Gli inizi della tecnologia LED risalgono a circa 100 anni fa, ma solo di recente ci sono stati alcuni importanti sviluppi. Ad esempio, l’efficienza della generazione di luce è aumentata notevolmente negli ultimi 20 anni. Anche la gamma di colori della luce si è ampliata: i LED sono ora disponibili in numerosi colori, persino in bianco neutro grazie a una speciale tecnologia.

In cosa si differenziano le lampade LED dalle lampade tradizionali?

I sistemi a LED sono ancora molto più costosi da acquistare rispetto alle lampade a vapori di sodio, ad esempio. Tuttavia, in alcuni ambiti le lampade a LED hanno prestazioni di gran lunga superiori a quelle delle lampade tradizionali:

• Spettro luminoso regolabile con precisione: mescolando diversi LED, il colore della luce può essere adattato con precisione alle esigenze della pianta. Ciò significa che è possibile produrre una luce con un’elevata componente blu o rossa e omettere l’inefficace luce verde. I LED non illuminano più secondo il principio dell’annaffiatoio, ma generano esattamente gli spettri utilizzati dalla pianta. I sistemi a LED sono quindi caratterizzati da valori di PPFD particolarmente elevati.
• Adattamento alle diverse fasi di crescita: Il colore ottimale della luce varia per molte piante a seconda della fase di crescita in cui si trovano. I LED possono essere utilizzati per soddisfare queste diverse esigenze. Ad esempio, molte lampade per piante a LED sono dotate di un interruttore per passare dalla fase di vegetazione a quella di fioritura.
• Bassa generazione di calore: le lampade a LED non si scaldano quasi mai durante il funzionamento, il che rappresenta un grande vantaggio, soprattutto rispetto alle lampade a ioduri metallici o a vapori di sodio. Ciò consente di risparmiare molto denaro ed energia che altrimenti andrebbero spesi per il raffreddamento. Inoltre, offre il vantaggio di poter posizionare le lampade più vicino alle piante.
• Basso consumo energetico: i sistemi LED sono anche molto più economici delle lampade a vapori di sodio in termini di consumo energetico: i costi dell’elettricità possono essere ridotti fino all’80%. Ciò significa che anche i costi di gestione dell’illuminazione con i LED sono inferiori a quelli di altre lampade per lunghi periodi di funzionamento.

I LED: l’illuminazione delle piante del futuro?

Grazie ai recenti sviluppi, la tecnologia LED è diventata una seria alternativa nel campo delle lampade per impianti. Oggi i LED possono quasi competere con le tradizionali lampade a vapori di sodio in termini di emissione luminosa e sono anche molto più efficienti dal punto di vista energetico.

La forza dei LED è particolarmente evidente nel colore della luce regolabile con precisione, dove sembra esserci ancora del potenziale nascosto: Con lunghezze d’onda ancora più adatte e valori PPFD più elevati, la crescita di alcune piante potrebbe probabilmente migliorare in modo significativo. Resta da vedere se il prezzo di acquisto, attualmente più elevato, diminuirà e se i LED saranno in grado di sostituire completamente altri tipi di illuminazione in futuro.

I nostri esperti di homeandsmart.de

Nelle nostre relazioni ci avvaliamo della profonda conoscenza del settore di esperti rinomati come Patric Domin sui temi delle case intelligenti, degli assistenti vocali e dell’elettromobilità. Pubblichiamo le loro valutazioni esclusive e le informazioni di base negli articoli degli ospiti.

Potete trovare altri articoli di esperti nella nostra directory di esperti.

Diventa subito un esperto!

Sei anche tu un esperto nel campo della smart home, dell’IoT, dell’elettromobilità o del connected living? Offriamo a esperti selezionati l’opportunità di condividere la loro esperienza con i nostri lettori su homeandsmart.

Saremo lieti di ricevere la vostra e-mail — non esitate a contattarci all’indirizzo [email protected]!

I link contrassegnati con * sono i cosiddetti link di affiliazione. Se viene effettuato un acquisto tramite tale link, riceveremo una commissione. Non ci sono costi aggiuntivi per voi.