LEDs azuis no ambiente de micropropagação – Foto: Embrapa Clima Temperado
Baixo consumo de energia elétrica, maior eficiência de iluminação, maior vida útil e ecologicamente corretos, os LEDs já são usados em micropropagação de espécies vegetais, como as frutas
Técnicas de micropropagação têm sido até hoje alternativas viáveis para a produção em massa de mudas de inúmeras espécies. Em todo o mundo lâmpadas fluorescentes brancas, associadas, ou não, à luz natural, têm sido a principal fonte de luz utilizada em salas de crescimento dos laboratórios de cultura de tecidos. No entanto, o alto custo da energia elétrica necessária para manter essas lâmpadas funcionando e para controlar a temperatura do ambiente de cultivo, tem sido um dos fatores limitantes ao avanço da micropropagação comercial.
Fotossíntese
A luz e fundamental para o processo de fotossíntese. Neste processo, os pigmentos, especialmente as clorofilas, atuam na captação da energia luminosa e na sua transformação em energia química. A qualidade, duração e intensidade da luz, associadas a fatores como temperatura e disponibilidade de nutrientes, influenciam o processo fotossintético. Dai a importância das pesquisas relacionadas a busca de fontes de luz mais econômicas e que proporcionem melhor desenvolvimento das plantas sob condições in vitro.
Pesquisas com LEDs
Ha quatro anos a Embrapa Clima Temperado vem realizando estudos para otimizar a micropropagação de espécies vegetais a partir do uso de LEDs na sala de cultivo das plantas. O efeito de diversos fluxos de fótons e de LEDs de diferentes comprimentos de onda tem sido avaliados na morfogênese de cultivares de morangueiro, amoreira-preta, porta-enxertos de pessegueiro, bananeira, batata e cana-de-açúcar.
Em geral, os melhores resultados na taxa de multiplicação, desenvolvimento e enraizamento de plantas in vitro tem sido obtidos a partir de LEDs vermelhos EDER 3LA3, sob condições de fotoperíodo de 16 horas, temperatura de 25 + 2 oC e fluxo de fótons de 20 μmol m-2 s-1. O processo pode ser otimizado, já que ha variações de resposta dependendo da espécie, condições de cultivo e de fases da micropropagação. As plantas aclimatizadas por meio dessa tecnologia são vigorosas e não apresentam variações somaclonais alem dos níveis observados com outras fontes de luz. Além disso, são produzidas com menor custo e maior qualidade.
Plantas de morangueiro em fase de aclimatização após enraizamento sob LEDs
Morangueiro em fase de produção de flores e frutos – Fotos: Embrapa Clima Temperado
Iluminação moderna
Os diodos emissores de luz, conhecidos por LEDs, consistem na tecnologia mais moderna de iluminação. Desde sua invenção em 1963, por Nick Holonyac, tem sido constantemente aperfeiçoados, com uso crescente em eletroeletrônicos (luz vermelha indicativa de que o aparelho está ligado), projetos arquitetônicos, centros cirúrgicos,
televisores, semáforos, faróis de veículos, lanternas, controles remotos, aparelhos celulares, câmeras de segurança de uso noturno etc.
Nos LEDs, a luz e produzida por interações energéticas do elétron. Embora a luz produzida não seja completamente monocromática, consiste de uma banda espectral relativamente estreita. O comprimento de onda gerado pelos LEDs está relacionado com a cor da luz que emitem. LEDs azuis, verdes e vermelhos são os mais comuns no mercado. Com o recente desenvolvimento de LEDs brancos e a redução do custo de produção de todos os tipos de LEDs, as lâmpadas fluorescentes e incandescentes serão substituídas gradativamente.
Novos usos
A cada dia surgem novos usos para os LEDs, inclusive em nanotecnologia, ótica, medicina (implantes sobre a pele para estudos de cicatrização) e estética (tatuagens luminosas).
Nas plantas, a luz vermelha tem sido associada ao desenvolvimento do aparato fotossintético e a acumulação de amido, enquanto a luz azul contribui para a síntese de clorofila, desenvolvimento do cloroplasto, abertura de estômatos e fotomorfogênese. Por isso, pesquisas interessantes podem ser realizadas nessa área.
Estabelecimento in vitro de porta-enxertos de pessegueiro – Foto: Embrapa Clima Temperado
Vantagens dos LEDS
- Pequena massa e volume.
- Baixa voltagem de operação não apresentando perigo ao instalador.
- Acionamento instantâneo, mesmo sob baixas temperaturas.
- Ajuste preciso da intensidade de luz, em função da variação da corrente elétrica aplicada.
- Emissão de cor viva e saturada, mesmo sem filtros, no comprimento de onda desejado.
- Pela possibilidade de controle dinâmico da cor é possível obter um espectro variado de cores, incluindo várias tonalidades de branco.
- Maior eficiência de iluminação, por proporcionarem emissão de luz direta.
- Não emitem radiação ultravioleta, sendo ideais para uso onde este tipo de radiação é indesejada, como em obras de arte. Também não emitem radiação infravermelha, sendo o feixe luminoso frio, evitando o aquecimento local.
- Baixo consumo de energia elétrica, em função de alta eficiência energética (50%). A eficiência das lâmpadas incandescentes é de 5% e das fluorescentes é de 20%.
- Maior vida útil: mais de 50.000 horas (as lâmpadas fluorescentes comerciais têm vida útil de 6.000 horas). Dependendo da aplicação, a vida útil dos LEDs é superior a do equipamento e não é comprometida pelo processo de acendimento/apagamento, como ocorre com lâmpadas incandescentes e fluorescentes.
- Apresentam, ainda, maior resistência a impactos e vibrações, por não disporem de filamentos.
- Não utilizam mercúrio ou qualquer outro elemento que cause dano à natureza, sendo ecologicamente corretos.
