The Next Green Revolution: Light Matters
- Reference number
- PE08-0015
- Start and end dates
- 090101-101231
- Amount granted
- 3 800 000 SEK
- Administrative organization
- Chalmers University of Technology
- Research area
- Life Sciences
Summary
Heliospectra’s mission is to become a world leader in artificial light design for commercial and research plant growth facilities and providing knowledge to realize it. Our proposal is about developing a sensor and signaling system in collaboration with Chalmers University of Technology. We have already engineered and developed a lamp containing 9 discrete wavelength groups of High Brightness Light Emitting Diodes (HB-LEDs) ranging from UV to infra-red. We estimate that if the HB-LED lamps are adopted by the greenhouse industry, energy savings of 45 GWh/yr and 75 TWh/yr would be realized in Sweden and Europe, respectively. The sensing and signaling system is based on the detection and interpretation of the light naturally emitted by plants. The measurements of chlorophyll a fluorescence and plant reflectance are commonly used to determine the stress levels of plants and estimate biomass. These signals will be communicated to a control unit which will in turn regulates the intensity of light emitted by HB-LEDs. The planned experiments will focus on gathering data in order to build dynamic mathematical models of plant responses to light. These models will then be used to determine control strategies aiming at the enhancement and control of plant growth while optimizing energy efficiency with minimum waste of light energy. The outcome from this research will be the creation of a sophisticated light management system for plant growth that has a low impact to the environment.
Popular science description
Heliospectra AB utvecklar ett ”smart” ljussystem för odling av växter. Ljussystemet är uppbyggt av ett sensor- och kontrollsystem där ljuskällan är baserad på High Brightness Light Emitting Dioder (HB-LED). LED-teknologin utvecklas ständigt och idag är dioderna redan mer effektiva och kan avge ljus i flera olika våglängder. Det synliga ljuset kan delas upp i olika våglängdsband UV, blå, grön, röd och infrarött ljus. Jämför man med konventionella lampor som används idag med Heliospectras lampor är Heliospectras lampor designade för att minska energiförbrukningen. . HB-LEDs är en effektiv ljuskälla där specifikt utvalda våglängder kan användas för positiv inverkan på fotosyntesen och gynna tillväxten. Det ljus som växten exponeras för utnyttjas då optimalt. Genom att kunna kontrollera förhållandena emellan olika våglängder exponerade till växten kan plantans höjd, smak och omkrets styras utan kemikalier och bioteknik. Systemet består förutom av ljuskällan ett sensorsystem med ett optiskt instrument som mäter och analysera stress hos växten. Sensorn känner av om plantan får för lite eller för mycket ljus och sänder en signal till kontrollenheten. Lampan korrigeras då automatiskt. Energi sparas eftersom lampan inte används när det inte behövs. Plantan reglerar ljuset själv med teknologi som är smart och miljövänlig.