LEDs y horticultura. Entre la eficiencia energética y la necesidad de los cultivos

Más allá de su eficacia y sustentabilidad, el agricultor tiene la opción de modificar su espectro de luz, lo que permite elegir el más adecuado para cada tipo de cultivo

En los últimos años la iluminación LED ha tenido mayor presencia en la industria de la horticultura como una opción sustentable y eficiente, ya que por un lado tiene el potencial de contrarrestar algunos efectos climáticos que limitan su producción y por otro, es capaz de acelerar diversos procesos de los cultivos.

Este tipo de iluminación artificial utilizada en huertos e invernaderos, se diseñó en un principio para zonas con poca luz natural o para compensar su ausencia en los meses de invierno. Con anterioridad se usaban luminarios de sodio de alta presión (HPS) capaces de emitir tonos rojos y amarillos, así como fluorescentes que se instalaban en cámaras de cultivo por sus tonos azules con la finalidad de acelerar el proceso de fotosíntesis. Ahora con la tecnología LED, más allá de su eficacia y sustentabilidad, el agricultor tiene la opción de alterar su espectro de luz, lo que permite elegir el más adecuado para cada tipo de cultivo.

Ya que un buen resultado de crecimiento puede no serlo para otro, por ejemplo, para unas lechugas de buena calidad y mejor sabor se necesita retrasar o inhibir la floración, en este caso conviene más un tratamiento con luz ultravioleta (con moderación ya que una exposición prolongada genera daños en el ADN de la planta), circunstancia opuesta con las rosas que puede beneficiarles la luz roja para estimular su crecimiento. En este sentido el comportamiento de la luz no se debería evaluar desde el punto de vista de la eficiencia eléctrica sino del agricultor y sus necesidades.

Izquierda: Planta de lechuga crecida con luminaria LED adaptando su espectro a la mejor fotosíntesis frente a una estándar. Derecha: la misma circunstancia con plántulas de tomate. Foto: Iluminación artificial en agricultura. Poscosecha

Debido a los grandes beneficios que ofrecen los sistemas LED, el Lighting Research Center (LRC) se dio a la tarea de corroborar su capacidad de ahorro energético a través de un estudio publicado el pasado mes de mayo. El informe encontró que los índices de eficacia pueden ser muy elevados, no obstante, se deben evaluar los productos en función de las necesidades particulares del espacio y de su respectiva aplicación. Para ello realizaron pruebas fotométricas, de ciclo de vida y de simulación de aplicaciones a 10 luminarias LED para horticultura y 4 luminarias tradicionales, incluidas una de sodio de alta presión (HPS) y de aditivo metálico (MH).

Cabe señalar que esta investigación difiere del informe presentado en 2017 por el Departamento de Energía de EE.UU. el cual aseguraba ahorros de energía de hasta 40% si toda la iluminación hortícola cambiara al LED. El análisis se enfocó en la idea de sustituir 1 a 1 las luminarias, argumento que se impugnó con base en la eficacia de su aplicación y no por la capacidad de la luminaria como tal.

El LRC descubrió una amplia variación entre las luminarias ya que algunas de las muestras permiten un ahorro de energía sustancial mientras logran un PPFD óptimo (radiación fotosintética sobre una superficie vegetal necesaria para el desarrollo de la planta). No obstante, también demostró que en ciertos casos se necesitó tres veces más luminarias LED para producir esa cantidad de radiación en comparación de una luminaria de sodio de 1000W. Así mismo encontró que las luminarias LED probadas redujeron la luz diurna en un invernadero en un 13-55% en comparación con el 5% de las HPS.

Distribución espectral para 380 a 780 nm de tratamiento de iluminación para lámparas de LED. A) Control, lámpara estándar B) LED específicamente diseñados para uso agrícola. Foto: Iluminación artificial en agricultura. Poscosecha

Los resultados muestran que los especificadores no deberían hacer generalizaciones “simplistas” sobre los usos de energía y los costos de ciclo de vida de los sistemas de iluminación LED y HPS utilizados en la horticultura de ambiente controlado. Si bien los defensores de las luminarias hortícolas LED han señalado importantes ahorros de energía, el LRC recomienda cotejar las luminarias de forma coherente y significativa con base en el flujo de fotones constante para un beneficio real de las cosechas.

Como se puede observar, una vez más la iluminación LED supone una interesante alternativa con grandes beneficios y bajos costos. Esto se ve reflejado en la gradual expansión de su mercado alrededor del mundo, particularmente en aplicaciones como agricultura vertical, invernaderos comerciales y plantaciones urbanas de interior.

REFERENCIAS
Horticultural Luminaire Testing Report
Iluminación artificial en agricultura
The On-going LED Horticulture Lighting Market Expansion

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