1. Baz teknik: Kominikasyon kwantik ant limyè ak dlo (1) Limit fizik pénétration espèk
Dlo trè selektif sou ki spectre li absòbe. Limyè ble (450-480nm) penetre pi plis la epi li rete nan yon pwofondè de 50cm ak yon transmissions de 75%. Limyè vèt (500-570nm) se dezyèm, ak yon transmisyon apeprè 40%. Limyè wouj (620-680nm) fennen a 30% nan yon pwofondè de 20cm. Se poutèt sa plant ki grandi anba dlo nan kò dlo natirèl yo sanble ble-vèt: se sèlman limyè ble-vèt ki ka travèse baryè dlo a epi yo ka absòbe pa klowofil. Teknoloji ki ap dirije genyen batay la kontrent fizik limyè natirèl yo lè li kontwole pwodiksyon espèk ak metikuleu.
(2) Longèdonn kodaj pou fotosentèz
Efè sinèrjik klowofil a/b ak karotenoid se sa ki fè fotosentèz nan plant yo travay. Chlorophyll an absòbe 90% nan limyè wouj nan 660nm, klowofil b absòbe 85% nan limyè ble a 430nm, ak karotenoid ede absòbe limyè nan seri a 400-550nm. Eksperyans yo te demontre ke itilize yon sous limyè ki ap dirije ak yon rapò 1:1 nan 660nm limyè wouj ak 450nm limyè ble ka amelyore to a fotosentetik nan plant akwatik pa 27% an konparezon ak yon sèl limyè blan, ak elve kontni klowofil pa 15%.
(3) Mekanis molekilè ki kontwole fòm limyè a
Plant akwatik itilize fitokrom ak kriptokrom pou santi limyè. Limyè wouj (660nm) chanje fòm nan pigman fotosensib Pr nan Pfr, ki sispann kwasans lan nan tij ak kòmanse devlopman nan klowoplas. Byen lwen limyè wouj (730nm) fè opoze a. Cryptochrome detekte limyè ble epi li kontwole ouvèti ak fèmti stomata ak sik sirkadyèn yo. Mekanis regilasyon limyè nivo molekilè-sa a pèmèt plant akwatik chanje fason yo devlope depandan de kantite limyè ki genyen.
2. Itilizasyon teknoloji ki ap dirije nan dlo: soti nan laboratwa a nan mache a
(1) Rebati ekoloji akwaryòm komèsyal yo
SEA Aquarium nan Singapore sèvi ak yon sistèm ekleraj dirije kouch. Kouch anwo a (tankou fig frans dlo) sèvi ak yon spectre limyè ble 450nm pou ede diferansyasyon boujon lateral. Kouch mitan an (tankou Iron Crown) sèvi ak yon rapò 1:2 nan 660nm limyè wouj ak 450nm limyè ble pou ede sentèz klowofil. Kouch anba a (tankou Moss) sèvi ak 730nm limyè wouj byen lwen pou kontwole ritm kwasans. Konpare ak ekleraj regilye, teknoloji a amelyore byomass nan plant akwatik pa 40% ak diminye risk pou yo florèzon alg pa 65%.
(2) Mizajou entelijan pou akwaryòm lakay yo
Limyè entèlijan akwaryòm Xiaomi Ecological Chain a sèvi ak teknoloji IoT pou akonpli kontwòl dinamik spectre. Pou jwenn plant dlo yo kòmanse fotosentèz, imite spectre solèy leve nan maten an, ak 60% nan limyè a se limyè ble nan 450nm. A midi, chanje nan mòd spectre konplè (wouj ble rapò 1: 1) pou kenbe to fotosentetik la otank posib; Pou fè li sanble solèy la ap kouche, chanje a 2700K limyè cho (ak 70% limyè wouj) nan aswè. Tès itilizatè demontre ke metòd sa a koupe sik kwasans plant akwatik pa 20% epi sèlman ajoute 0.3 Yuan pou chak jou nan depans elektrisite.
(3) Itilizasyon révolutionnaire nan rechèch syantifik
Enstiti idroloji nan Akademi Syans Chinwa a te jwenn ke anplwaye yon sistèm twa -bann dirije ak 660nm limyè wouj, 430nm limyè ble, ak 730nm limyè wouj byen lwen ka ranfòse kantite lanmidon nan zèb anmè pa 35% ak kantite pwoteyin pa 22%. Lè w ap grandi alg dlo dous, lè l sèvi avèk LED ki emèt sèten longèdonn ogmante pwodiksyon byomass Chlorella pa 2.3 fwa konpare ak metòd estanda ak kontni asid gra Omega-3 pa 18%.
3. Pwoblèm teknik ak solisyon: Ki jan yo kraze modpas fotosentetik anba dlo
(1) Yon fason pou ratrape atenuasyon espèk
Chak 10 cm pi fon dlo a, mwens limyè wouj la gen anviwon 40%. Repons lan se sèvi ak gwo -chip ki ap dirije (tankou seri CREE XP-G3, ki gen yon efikasite limyè 220lm/W), ajoute konsepsyon lantiy konsantre (tankou yon lantiy ang 120 degre lajè-), epi konstwi yon sistèm ekleraj gradye (ak modil spectre endepandan mete chak 20cm pwofondè). Tès yo te demontre ke etap sa yo ka kenbe PPFD (dansite foton foton fotosentetik) pi wo pase 150 μ mol/m²/s nan yon pwofondè de 50 cm nan dlo.
(2) Nouvo Fason pou Jere Chalè
Pou chak ogmantasyon 10 degre nan tanperati ki ap dirije junction, efikasite lumineux la desann pa 4% ak lavi a desann pa 50%. Imidite a wo (80% a 95% imidite relatif) ki komen nan anviwònman akwatik fè li menm pi difisil debarase m de chalè. Gen kèk solisyon pou endistri a se: anplwaye aliminyòm -ki baze PCB tablo (tèmik konduktiviti pi gran pase oswa egal a 2W/m · K); konsepsyon sistèm pou refwadisman likid ak dissipation chalè (tankou tiyo sikile dlo refwadisman); ak fè materyèl chanjman faz (tankou parafin / elaji materyèl konpoze grafit). Tès yo te demontre ke teknoloji sa yo ka kenbe tanperati a junction nan LED pi ba pase 65 degre ak to a pouri limyè nan 0.3% pou chak kilowat èdtan.
(3) Konpetans pou balanse sekirite fotobyolojik
Twòp limyè ble (450–480nm) ka anpeche plant akwatik grandi. Etid yo endike ke lè limyè ble PPFD la depase 80 μmol/m²/s, aktivite fotosistèm II nan zèb anmè diminye pa 15%. Apwòch la gen ladan lè l sèvi avèk règleman spectre dinamik (tankou koupe kantite limyè ble a pa 40% pandan jounen an) ak teknoloji batman lajè modulation (PWM) (ak yon frekans nan omwen 1kHz elimine tranbleman). Mete yon pwoteksyon papòt entansite limyè ki otomatikman bese lè PPFD a pase 200 μ mol/m²/s.
