Kontrol Pencahayaan Cerdas untuk Rumah Kaca Mengurangi Biaya
Sistem pencahayaan baru yang terhubung ke internet untuk rumah kaca dapat secara tajam mengurangi tagihan listrik petani, menurut sebuah studi oleh para peneliti University of Georgia.
Baru-baru ini diterbitkan di Tanaman , penelitian menunjukkan bahwa sistem kontrol pencahayaan prediktif dapat mengoptimalkan pencahayaan untuk tanaman dengan memprediksi sinar matahari dan hanya menyalakan lampu saat dibutuhkan. Data menunjukkan bahwa petani dapat mengurangi biaya listrik rumah kaca mereka sebanyak 33% dengan mengoptimalkan lampu mereka.
Pada hari hujan atau mendung, tanaman diberikan penerangan tambahan untuk menutupi kekurangan sinar matahari. Meskipun efektif, lampu ini bisa mahal, tidak efisien, dan mengkonsumsi listrik dalam jumlah besar. Laporan tahun 2017 dari Departemen Energi AS memperkirakan bahwa penerangan hortikultura menghabiskan listrik senilai $600 juta setiap tahun.
“Ketika lampu LED pertama kali datang ke pasar, mereka memberi kami kesempatan untuk mengontrol pencahayaan rumah kaca pada tingkat yang tidak mungkin dilakukan sebelumnya,” kata Marc Van Iersel, seorang profesor di Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian dan Lingkungan. “Pada saat itu, banyak penelitian sedang dilakukan untuk mengoptimalkan lampu itu sendiri, tetapi hampir tidak ada yang mengerjakan kontrol cerdas sistem pencahayaan.”
“Listrik yang digunakan untuk lampu berkisar antara 10% hingga 30% dari biaya menjalankan rumah kaca,” kata Van Iersel. “Penelitian kami dimulai dengan gagasan bahwa, jika kami dapat mengurangi biaya ini, kami dapat dengan cepat memberikan dampak pada efisiensi dan keberlanjutan rumah kaca.”
Mahasiswa master teknik elektro Shirin Afazli membangun sistem kontrol yang menggunakan sensor untuk mengukur kondisi cuaca saat ini, dan Ph.D. mahasiswa Sahand Mosharafian dan profesor Javad Mohammadpour Velni mengembangkan algoritma prediksi cahaya di laboratorium mereka. Dalam kombinasi, sistem dapat memprediksi jumlah sinar matahari di masa depan. Ini memungkinkannya mengoptimalkan cahaya di dalam rumah kaca dan memberi tanaman jumlah cahaya yang tepat.
Rumah kaca sebagian besar digunakan selama musim dingin dan musim semi, sehingga tim menguji sistem mereka selama kedua musim tanam. Kedua percobaan menunjukkan pengurangan biaya sekaligus mempertahankan pertumbuhan tanaman, namun, sistem baru membuat dampak yang lebih besar selama musim semi. Ini mengurangi biaya sebesar 33% di musim semi tetapi hanya 4% di musim dingin. Sistem ini menghasilkan penghematan paling banyak saat matahari bersinar. Karena bulan-bulan musim dingin memiliki hari yang lebih pendek, lampu harus lebih sering dinyalakan.
Menurut para peneliti, penghematan biaya sebenarnya bisa lebih tinggi. Eksperimen mereka mengasumsikan biaya tetap untuk listrik, tetapi di dunia nyata, peternakan dikenakan harga variabel. Tim telah memprogram sistem untuk memperhitungkan variabel ini dan berencana untuk mempublikasikan penelitian masa depan yang menunjukkan tingkat tabungan yang lebih tinggi. Karena populasi planet ini terus meningkat, menemukan cara untuk menghasilkan lebih banyak makanan dengan sumber daya yang lebih sedikit menjadi semakin penting.
