<p>印第安納州西拉斐特-普渡大學研究人員設計了兩種簡單的LED照明策略，以提高室內農(nóng)業(yè)垂直農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量并降低能源成本。</p> <p>&nbsp;</p> <p>博士生開發(fā)的近距離聚焦照明策略 命運女神謝巴尼和教授 卡里&middot;米切爾，都在園藝與景觀設計系在普渡大學農(nóng)業(yè)學院，充分利用LED照明的特殊特性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說：&ldquo;一是與其他照明選擇相比，它們在發(fā)光表面相對較冷。&rdquo;。因此，照明系統(tǒng)在靠近植物的地方工作，不會燒焦植物。LED也是電流驅動的，不像許多能源密集型的電壓驅動光源。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的工作是一個名為 OptimIA公司（優(yōu)化室內農(nóng)業(yè)）。該項目由密歇根州立大學牽頭，包括普渡大學、亞利桑那大學和俄亥俄州立大學的合作者。OptimIA由美國農(nóng)業(yè)部贊助特種作物研究計劃。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說：&ldquo;這是受控環(huán)境公司增長最快的部門。&rdquo;。&ldquo;無論何時，還是在全球范圍內，都有新的初創(chuàng)企業(yè)在城市和郊區(qū)不斷涌現(xiàn)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在熱情的投資部門的推動下，美國成為了全球行業(yè)的領導者。但勞動力和能源成本，約占室內農(nóng)場運營成本的60%，威脅著初創(chuàng)企業(yè)的未來。通貨膨脹和不斷上漲的能源成本使這個本已脆弱的行業(yè)變得更加脆弱。城市土地和LED照明系統(tǒng)安裝的啟動成本也很高。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但室內農(nóng)場可以很容易地降低能源消耗，同時通過近距離照明策略實現(xiàn)通常的產(chǎn)量?；蛘撸麄兛梢栽诒３种澳茉词褂玫耐瑫r提高產(chǎn)量。室內農(nóng)民可以用變阻器調暗1000瓦高壓鈉燈的電壓，但這僅僅是將能量轉化為熱量，沒有任何節(jié)省。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說：&ldquo;這是隱藏的能量。&rdquo;。但有了LED，電流可以減少，光輸出也可以成比例地減少。</p> <p>&nbsp;</p> <p>近距離照明之所以有效，是因為LED可以像太陽一樣向各個方向發(fā)光。在標準的植物/光分離距離下，植物上廣角的顯著光流完全忽略了它們。但隨著間距的減小，這些植物吸收了原本會被浪費掉的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>如今，室內農(nóng)場只能負擔得起為消費者提供綠葉蔬菜和烹飪香草。它們的快速生長允許全年進行多個種植周期，這與種植在花園或農(nóng)田中的農(nóng)產(chǎn)品不同。</p> <p>&nbsp;</p> <p>一旦他們到達高成本的城市地區(qū)，室內生產(chǎn)的沙拉套件和綠葉蔬菜可能會以每磅16或17美元的價格出售。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說：&ldquo;他們在商店里以蛤蜊殼或單個植物的形式賣給你的只是一磅的零頭。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說，LED是室內農(nóng)業(yè)的首選照明系統(tǒng)，因為其相對能效高，壽命長。但改進后的LED也具有較高的光子效率，這意味著電能更容易轉換為植物可以有效利用的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然而，LED燈的低效率捕獲降低了它們的優(yōu)勢。例如，許多室內農(nóng)民錯誤地認為他們可以將LED燈放在任何地方。但Sheibani和Mitchell注意到，在垂直農(nóng)場和小規(guī)模實驗中，光線不僅照射到植物上，還照射到墻壁和人行道上。通過縮短LED系統(tǒng)和葉冠之間的距離，研究人員能夠減少這種浪費的光。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani說：&ldquo;只要我們正確使用LED，我們就可以提高冠層光子捕獲效率。&rdquo;。&ldquo;樹冠光子捕獲效率是到達植物光合作用機器的光子的一部分。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani通過植物生長與LED電能消耗的比率來測量廢物。由此產(chǎn)生的能源利用效率比較了LED照明系統(tǒng)每千瓦時所消耗能量的新鮮或干燥生物質產(chǎn)量克數(shù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說：&ldquo;每千瓦時產(chǎn)生的新鮮或干燥生物質克數(shù)越高，效果越好。&rdquo;。普渡大學的兩個測試場景都發(fā)現(xiàn)，距離最近的距離具有最高的能源利用效率。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani和Mitchell也在測試一種節(jié)能聚焦照明方法，該方法依賴于具有選擇性控制的定制LED系統(tǒng)。在緩慢傳播的光束下，小的、獨立的、廣泛分離的植物如何運作，而不是一直被完全覆蓋？</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說：&ldquo;當幼苗發(fā)芽后出現(xiàn)時，非常小的植物之間的距離很大。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;它們需要兩周的時間才能長到一起，并關閉一個幼嫩的綠色樹冠。在那之前，它們之間的大部分都是浪費光。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Sheibani和Mitchell的系統(tǒng)最大限度地減少了這種浪費。Sheibani說，當工廠還很小時，他們使用全覆蓋LED照明效率很低。但在生長早期，使用聚焦照明可以節(jié)省能源。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說：&ldquo;然后，當植物處于高效利用光的階段時，我們可以升級以提供最佳數(shù)量。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>OptimIA在免費視頻演示中提供更多信息，網(wǎng)址為 OptimIA大學和室內Ag Science咖啡館&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>米切爾說：&ldquo;室內廣告引起了人們的極大興趣，人們紛紛投入其中。&rdquo;。&ldquo;但他們還沒有真正掌握長期盈利的秘密。這正是OptimIA項目等學術研究提供幫助的地方。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學態(tài)度觀點。</p> </blockquote>