Uten fotosyntesen ville ikke lysenergien være i stand til å omdanne karbondioksid til oksygen, et grunnstoff som er essensielt for livet og for avlingene våre.
CO2-nivåene må overvåkes kontinuerlig for å sikre avlingene og kvaliteten på veksthusavlingene.
Hvordan kan CO2-nivåene overvåkes nøyaktig?
Visste du at plantene våre ikke bare produserer oksygen, men også sukker?
Fotosyntesen er kilden til oksygenet vi puster inn og maten vi spiser. Uten fotosyntesen ville ikke lysenergi kunne omdanne karbondioksid til oksygen.
Effektiviteten avhenger av en rekke parametere. En av disse er konsentrasjonen av karbondioksid i luften.
I tillegg til karbondioksid trenger planten sukker for å vokse. Den produserer faktisk sukker av seg selv. Mineraler, vann og lys er andre nødvendige komponenter.
Fotosyntesereaksjonen er da som følger:
CO₂ + H₂O + lys → sukker + O₂
Nærmere bestemt brukes dette sukkeret av planten som drivstoff. Det gjør den i stand til å generere nye celler og på sett og vis puste.
Svaret er enkelt: Ved å kontrollere CO₂ optimaliseres fotosyntesen, noe som stimulerer og kontrollerer planteveksten.
Veksthusproduksjon er nå en voksende realitet over hele verden. Det anslås at det finnes 405 000 hektar veksthus i Europa.
De siste 20 årene har det skjedd en revolusjon innen veksthusdyrking og -teknologi.
Inntil nylig ble en avling på 100 tonn/ha tomater i veksthus ansett som et godt resultat... I dag er det ikke uvanlig med en avling på 600 tonn/ha i høyteknologiske drivhus.Hans Dreyer, direktør for divisjonen for planteproduksjon og plantevern i FNs organisasjon for ernæring og landbruk (FAO).
Man skulle kanskje tro at regioner i verden med rikelig solskinn ikke trenger drivhus. Men slik er det ikke.
Igjen erCO2, i likhet med lufttemperatur og -hastighet, en nøkkelparameter, og det optimale nivået varierer avhengig av avlingen.
Det er kjent atCO2-konsentrasjonen i luften har økt dramatisk siden den industrielle revolusjonen, og enda raskere i dag.
I dag ligger imidlertid gjennomsnittsnivået på rundt 400 ppm (parts per million), eller 0,04 % av luften vi puster inn.
Under de rette lys- og temperaturforholdene vokser tomater best med 900 ppm og agurker med 700 ppm.
Det synes derfor klart at CO2-kontrollerte atmosfærer, og dermed veksthus, må utvikles i alle regioner for å møte utfordringen med å brødfø verden i årene som kommer.
Nederland er kjent som et foregangsland innen veksthusdyrking i kontrollert atmosfære. Med et betydelig og stadig voksende antall på 9 000 store drivhus, som utgjør 0,25 % av landets totale areal, representerer dette markedet en betydelig andel av landets BNP. 150 000 mennesker er sysselsatt, og 80 % av produktene eksporteres.
Spania er også kjent for å ha et av verdens største drivhus. Det ligger i Almeria, der drivhusene dekker et område på nesten 200 km².
Ekstra CO₂ bør tilføres i perioder med sol, men ikke på overskyede dager eller om natten.
Det kan utvinnes fra brennere som bruker olje eller naturgass. I så fall må man passe på at det ikke oppstår giftige gasser i drivhuset, verken for plantene (SO2, etylen osv.) eller for personalet (karbonmonoksid).
Du kan også bruke ren flytendeCO2 som du kjøper fra kommersielle leverandører.
Den vanligste metoden for anriking avCO2 til drivhusformål er forbrenning av fossilt brensel. Og det drivstoffet som oftest brukes tilCO2-berikelse, er naturgass . Forbrenning av én m³ naturgass genererer rundt 1,8 kgCO2.
Tilførsel avCO2 kan da føre til lokale variasjoner iCO2-konsentrasjonen i hele drivhuset. Horisontale og vertikale gradienter i miljøforholdene er ugunstige, men uunngåelige. Det viktigste er åunngå at planteveksten og avlingsproduksjonen blir mindre homogen.
I et distribusjonsnettverk er det for eksempel en høyCO2-konsentrasjon nær distribusjonsrørene og et lavt nivå nær mønet eller i nærheten av åpne ventilasjonsvinduer. Det anbefales derfor å plassereCO2-distribusjonsrørene på
et lavt nivå, så nær avlingene som mulig. På denne måten vil den naturlige diffusjonen av karbondioksid mot toppen av drivhuset sikre en jevnCO2-berikelse langs den vertikale aksen.
Den horisontale fordelingen er også en utfordring, siden hele overflaten i drivhuset må inneholde samme mengdeCO2, slik at alle plantene vokser i samme takt, og modenhet og kvalitet er lik i hele avlingen.
For å sikre volumetrisk homogenitet (både horisontalt og vertikalt) av CO2-konsentrasjonen i drivhuset, er den beste strategien å måle den på flere punkter i drivhuset.
Dette kan gjøres med flere gassanalysatorer og/eller ved flerpunktsmåling med én enkelt analysator, avhengig av størrelsen på drivhuset og det tilgjengelige budsjettet.
I et stort drivhus brukes det flereCO2-monitorer for å dekke hele volumet. For å sikre at atmosfæren er så representativ som mulig, vil hver regulator samtidig måle flere mindre soner (vanligvis 4 eller 6).
Denne optimaliserte strategien sikrer atCO2 fordeles jevnt over alle avlingene.
Fuji Electric ZFPCO2-monitor for veksthus er en dedikert NDIR-gassanalysator (Non-Dispersive Infra-Red). Den ble utviklet for mange år siden for dette formålet og er blitt forbedret med tiden.
Mer enn 10 000 ZFPCO2-monitorer er i dag i bruk over hele Europa for å optimalisere matproduksjonen ved å forbedre fotosyntesen gjennomCO2-gjødsling.
Denne infrarøde analysatoren er utstyrt med et eget internt filter og en egen pumpe, og kantrekke inn omgivelsesluften rundt sin egen posisjon, og deretter fra fjerntliggende områder ved hjelp av et nettverk av prøvetakingsrør.
En vanlig strategi, som den som er illustrert på neste side, er å trekke inn luft fra flere områder for å sikre atCO2-målsonen er homogen.
Installasjonen av ZFP CO₂-kontrolleren er enkel, og dens unike stabilitet tillater årlig kalibreringsfrekvens.
Fuji Electrics ikke-dispersive infrarøde teknologi har siden 1960-tallet vært kjent for sin robusthet og signalstabilitet under de tøffeste klimatiske forhold.
Sensoren fungerer ved hjelp av en infrarød (IR) kilde som sender lysbølger gjennom en celle fylt med en luftprøve. Luften beveger seg mot et optisk filter som er plassert foran en IR-lysdetektor.
IR-lysdetektoren måler mengden IR-lys som passerer gjennom det optiske filteret.
Båndet av IR-stråling som også produseres av IR-kilden, ligger svært nær absorpsjonsbåndet tilCO2 på 4,26 mikrometer.
Ettersom IR-spekteret tilCO2 er unikt, fungerer lyskildens bølgelengdematch som en signatur eller et "fingeravtrykk" for å identifisereCO2-molekylet.
Når infrarødt lys passerer gjennom cellen, absorbererCO2-molekylene det spesifikke båndet av infrarødt lys og slipper gjennom de andre bølgelengdene. I enden av detektoren treffer det gjenværende lyset et optisk filter som absorberer alle bølgelengder unntatt den bølgelengden som absorberes avCO2-molekylene i prøvecellen. Til slutt avleser en IR-detektor den gjenværende mengden lys som ikke har blitt absorbert avCO2-molekylene eller det optiske filteret.
Forskjellen mellom mengden lys som IR-kilden stråler ut, og mengden IR-lys som detektoren mottar, måles.
Ettersom forskjellen skyldes at lyset absorberes avCO2-molekylene i luften inne i cellen, er den direkte proporsjonal med antallCO2-molekyler. Disse dataene behandles deretter av det interne elektroniske kortet og sendes ut som et 4-20 mA-signal som brukes avCO2-berikningssystemet.
SøknadHvordan kan du øke avkastningen og kvaliteten på veksthusavlinger?
Last ned søknadsskjemaet og forbedre produktiviteten og kvaliteten på drivhusproduksjonen din!
