Hệ thống chiếu sáng thông minh có thể giúp giảm chi phí cho nông nghiệp
Dự án trồng trọt trong nhà đang tiến triển với kỹ thuật canh tác thẳng đứng, giúp tiết kiệm nước và không gian. Tuy nhiên, nó vẫn tiêu tốn một lượng lớn năng lượng.
Giải pháp là điều chỉnh công tắc đèn để giảm chi phí điện năng cho người trồng. Trồng theo hàng, xếp chồng lên nhau dưới ánh sáng nhân tạo có cường độ cố định có thể cho năng suất cao hơn trên mỗi mét vuông, đồng thời giảm thiểu nhu cầu đất và nước so với nông trại ngoài trời. Nhưng nhược điểm là tiêu thụ năng lượng lớn và chi phí đầu tư ban đầu cao.
.jpg)
Gần đây, các nhà khoa học đã thiết kế một chương trình máy tính điều khiển ánh sáng nhằm tối ưu hóa cả quá trình quang hợp lẫn hóa đơn tiền điện. Chương trình này sẽ điều chỉnh cường độ đèn trồng cây theo từng giờ dựa trên biến động giá điện. Theo Leo Marcelis, nhà nông học tại Đại học Wageningen (Hà Lan), hệ thống “chiếu sáng thông minh” có tiềm năng cắt giảm chi phí điện năng cho các trang trại canh tác theo kiểu thẳng đứng lên tới khoảng 12%. Điều này có thể giúp mỗi trang trại tiết kiệm hàng chục nghìn đô la mỗi năm, theo báo cáo của CEA Toàn cầu năm 2021 và dự báo từ Marcelis.
Tuy nhiên, vẫn còn câu hỏi lớn: cây trồng trong nhà có phát triển tốt dưới ánh sáng biến đổi theo giờ hay không? Marcelis và các đồng sự đã thử nghiệm với các loại rau lá xanh như húng quế, cải bó xôi và arugula để xem phản ứng của chúng dưới các chế độ chiếu sáng khác nhau. Một nhóm được trồng dưới ánh sáng mạnh trước rồi giảm dần, nhóm còn lại được chiếu sáng mạnh vào buổi sáng và yếu vào buổi chiều. Kết quả cho thấy trọng lượng khi trưởng thành và diện tích lá của hai nhóm tương đương với nhóm được chiếu sáng với cường độ cố định.
Mặc dù chương trình máy tính mới chưa xác định được các điều kiện chiếu sáng tối ưu, nhóm nghiên cứu khẳng định rằng các trang trại trong nhà có thể tiết kiệm năng lượng. Marcelis cho biết cần tiếp tục thử nghiệm quy mô lớn hơn để xem cây trồng có chịu được ánh sáng động liên tục ra sao và để tìm ra giới hạn an toàn cho trồng trọt trong nhà.