„Inteligentne” szklarnie mogą obniżyć koszty energii elektrycznej
juergen64/Pixabay

„Inteligentne” szklarnie mogą obniżyć koszty energii elektrycznej

  • Dodał: Aleksandra Bazelak
  • Data publikacji: 08.02.2022, 19:05

Według badań przeprowadzonych przez naukowców z University of Georgia nowy, połączony z internetem system oświetlenia szklarni może znacznie obniżyć rachunki za energię elektryczną rolnikom. 

 

Badanie opublikowane niedawno w czasopiśmie Plants wykazało, że predykcyjny system sterowania oświetleniem może zoptymalizować oświetlenie roślin poprzez przewidywanie światła słonecznego i włączanie świateł tylko wtedy, gdy jest to konieczne. Dane wykazały, że dzięki temu rolnicy mogli obniżyć koszty energii elektrycznej w szklarni nawet o 33%.

 

W deszczowe lub pochmurne dni rośliny otrzymują dodatkowe oświetlenie, aby zrekompensować brak światła słonecznego. Chociaż jest ono skuteczne, może być drogie, nieefektywne i zużywać ogromne ilości energii elektrycznej. Raport Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych z 2017 roku oszacował, że oświetlenie ogrodnicze zużywa rocznie 600 milionów dolarów kosztów energii elektrycznej.

 

- Kiedy światła LED po raz pierwszy pojawiły się na rynku, dały nam możliwość kontrolowania oświetlenia szklarni na poziomie, który nie był wcześniej możliwy. W tamtym czasie prowadzono wiele badań nad optymalizacją samych świateł, ale prawie nikt nie pracował nad inteligentnym sterowaniem systemem oświetleniowym - powiedział Marc Van Iersel, profesor w Kolegium Nauk Rolniczych i Środowiskowych.

 

Zespół naukowców z University of Georgia zaprojektował nowy system oświetlenia, który może zmniejszyć zapotrzebowanie szklarni na energię elektryczną bez szkody dla roślin. Shirin Afazli, studentka inżynierii elektrycznej, zbudowała system sterowania, który wykorzystuje czujniki do pomiaru bieżących warunków pogodowych, doktorant Sahand Mosharafian i profesor nadzwyczajny Javad Mohammadpour Velni opracowali algorytmy przewidywania światła. W połączeniu system może przewidzieć ilość światła słonecznego w przyszłości. Pozwala to zoptymalizować oświetlenie wewnątrz szklarni i zapewnić roślinom odpowiednią ilość światła.

 

Szklarnie są używane głównie zimą i wiosną, więc zespół testował nową technologię w obu sezonach wegetacyjnych. Chociaż oba eksperymenty wykazały niższe koszty przy jednoczesnym utrzymaniu wzrostu roślin, system wywarł większy wpływ na wiosnę. Wiosną obniżyły się koszty o 33%, a zimą tylko o 4%. System generuje największe oszczędności, gdy świeci Słońce. Zimowe miesiące mają krótsze dni, więc światła muszą być włączane częściej.

 

Zdaniem naukowców rzeczywiste oszczędności mogą być jeszcze większe. Ich eksperymenty zakładały stały koszt energii elektrycznej, ale w rzeczywistości ten w gospodarstwach rolnych jest zmienny. Zespół już zaprogramował system, aby uwzględnić tę zmienną i planuje opublikować w przyszłości badania, które wykażą wyższe stopy oszczędności. Populacja planety stale rośnie, więc znalezienie sposobów na produkowanie większej ilości żywności przy mniejszych zasobach staje się coraz ważniejsze.

Źródło: University of Georgia

Aleksandra Bazelak

Oficjalnie: studentka Technologii Żywności na Politechnice Opolskiej. Nieoficjalnie: lekkoduszna melancholiczka, miłośniczka podróży, irlandzkiej whiskey i chałki z masłem. Comedamus et bibamus cras enim moriemur.