A weboldalon cookie-kat használunk, hogy a legjobb felhasználói élményt nyújthassuk látogatóink számára. További információ itt olvasható: Adatkezelési és adatvédelmi tájékoztató.
A LED-es növényvilágító lámpák leggyakrabban lila fényt sugároznak, de vajon miért? Valóban különös gondolat lila fénnyel világítani olyan növényeket, amelyek a természetben a fehér napfényhez szoktak, de megvan a magyarázata.
A növényeknek valóban szükségük van a napfény minden összetevőjére, de különböző mértékben. Minden növényben számtalan fényérzékeny rendszer működik összehangoltan. Ezek közül a legismertebbek a klorofill rendszerek, melyek a fotoszintézisért felelősek. A fotoszintézis során a fényenergia kémiai energiává alakul, miközben szervetlen anyagokból: vízből és szén-dioxidból szerves anyag, szőlőcukor áll elő. A klorofill a és klorofill b vegyületek fényérzékenységi maximuma a 400...480 nm-es kék és a 620...680 nm-es vörös tartományban található.
A kép forrása: Wikipedia
Számtalan kutatás bizonyítja, hogy a növények számára szükséges egyéb spektrumok (pl. zöld színű fény) még a téli hónapokban is elegendő mennyiségben vannak jelen üvegházi termesztés esetén a természetes napsugárzásból, így kiegészítő megvilágításként elegendő azokon a spektrumokon világítani a növényt, ahol a fotoszintézis a leghatékonyabban működik. Napfénytől elzárt termesztés esetén tehát indokolt a széles vagy ún. full spektrumú megvilágítás, üvegházi alkalmazásban viszont elegendő a vörös-kék fény alkalmazása.
De miért kell erőltetni a vörös-kék megvilágítást, ha fehér színű LED-ek is kaphatók? A kérdésnek fizikai magyarázata van. Ahogy a spektrumban a vörös felől haladunk a kék felé, úgy lesz a kibocsájtott fotonok energiája egyre nagyobb. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy sárga, zöld vagy kék színű foton előállításához nagyobb energiára van szükség, mint egy vörös foton előállításához. Ez a villanyszámlán is meglátszik, és a technológiai fejlődés ezt a különbséget soha nem lesz képes legyőzni, mert ezt a tulajdonságot fizikai törvények diktálják.
Célszerű tehát megkeresni azokat a spektrumokat, ahol a fotoszintézis nagyon hatékony, kiválasztani közülük azt, ahol a foton energiája a legkisebb és csak ezzel a színnel világítani. Ez a szín a 660 nm-es vörös. Azonban a csak vörös színnel világított növények egészségtelen mértékben megnyúlnak, mert a vörös fény a növény számára azt az információt közvetíti, hogy a környező növényzet elnyomja őt, azokat mindenképpen túl kell nőni, hogy kijuthasson a napfényre. Ezt a hatást kék megvilágítással lehet kompenzálni, melynek megfelelő arányú adagolásával egészséges morfológiájú növényhez jutunk. A fény nagy részét (70...90%) a vörös komponens teszi ki és csak a szükséges mértékben tartalmaz drágán előállítható kék összetevőt. A vörös és a kék együtt pedig lilának tűnik az emberi szem számára.
Visszatérve a kérdésre, hogy miért lila és nem fehért fényt használunk, a válasz egyrészt a fentiekben található. A fehér LED spektruma a vörös és kék mellett nagy mennyiségben tartalmaz zöld és sárga összetevőket is, melyek előállítása a fenti fizikai okok miatt költségesebb, ráadásul ezeken a hullámhosszokon a fotoszintézis is gyengébben működik.
Van ezen felül egy gyártástechnológiai oka is a lila rendszerek jobb energiahatékonyságának. Kék és vörös fényt kibocsátó LED-eket közvetlenül is elő lehet állítani, fehér LED-et azonban nem. A fehér LED-ek egy "trükköt" alkalmaznak. Minden fehér LED valójában kék, de a fénykibocsátjó chip be van vonva egy ún. konverziós foszforréteggel. A konverziós réteget a kék fény gerjeszti és a fénypor az elnyelt energiát egy sokkal szélesebb spektrumon, fehér fény formájában kisugározza.
Ennek a trükknek azonban ára van: a foszforkonverzió veszteséget jelent. Az elnyelt energia egy része ugyanis nem sugárzódik ki a látható tartományban, hanem hővé alakul. És bár a hagyományos világítástechnika igényei miatt fehér LED-et sokkal nagyobb darabszámban gyártanak, és emiatt az előállítása gazdaságosabb, energiahatékonyságban hátrányban van a vörös-kék rendszerekhez képest.
Teljesen elvetemült gondolat lenne tehát üvegházban fehér LED-del világítani? Semmiképpne sem. Kérjük, olvssa el erről szóló cikkünket Jobb-e a fehér megvilágítás a növényeimnek? címmel.