Att optimera ljusflödet till växter i ett växthus är viktigt både för att få så hög avkastning som möjligt och för att minimera elförbrukningen. Forskare från Chalmers har nu utvecklat en teknik där växterna själva kan berätta exakt vilket ljus de behöver för tillfället.

Tekniken bygger på ett fenomen som kallas klorofyllfluorescens. Enkelt uttryckt handlar det om att klorofyllmolekyler i växterna avger ljus under fotosyntesen. Det ljuset kan analyseras och visar då hur växterna mår och hur mycket ljus de behöver för att få optimala förhållanden.

Klorofyllfluorescens har varit känt länge, men forskarna har nu utvecklat ett biofeedback-system som kan automatisera kontrollen av ljusflödet.

– När växterna reagerar på förändringar i sin omgivning avger klorofyllmolekylerna varierande ljus, vilket kan detekteras och tolkas av sensorer kopplade till LED-lamporna ovanför dem, som justerar deras ljusstyrka därefter. I själva verket talar växterna till lamporna och berättar för dem vilka justeringar de vill ha, säger Torsten Wik, biträdande professor vid Chalmers och en av forskarna bakom tekniken, i ett pressmeddelande.

En förutsättning för att tekniken ska fungera är att det finns LED-lampor i växthusen eftersom vanliga lampor inte kan styras på samma sätt.

– Lösningen vi har på gång handlar om att kontrollera växthusbelysningen genom att använda LED-lampor i stället för de traditionella lamporna. Traditionell växthusbelysning kan inte regleras, men med LED-lampor kan du styra hur mycket ljus växterna ska få. Det kan därför skräddarsys för att passa olika växters behov, säger Torsten Wik.

Övergången till LED-lampor kommer förstås att kosta en del, men det finns också stora besparingar att göra. Enligt forskarna går det att få ner elförbrukningen med 50 procent genom att använda LED-lampor i stället för natriumlampor. Dessutom kan odlarna få bättre kontroll på hur mycket de faktiskt kommer att producera.

– Överproduktion är ett vanligt problem för växthusodlare idag. För att garantera deras leveranser tvingas de odla mycket mer än nödvändigt för att kompensera för eventuellt avfall. För odlare kan den nya metoden möjliggöra mycket mer styrbar produktion som kan anpassas direkt till efterfrågan, säger Torsten Wik.

Under 2022 kommer forskarna att testa tekniken i större skala i kommersiella växthus för att se att tekniken verkligen håller det den lovar i en vanlig produktionsmiljö.

Bild: Chalmers/Henrik Sandsjö