В начале года российская «Агро-Инвест» группы компаний «Мое лето» ввела в строй четвертую очередь своей и без того крупнейшей в мире теплицы со светодиодным освещением. Эта революционная технология в светокультуре растений появилась сравнительно недавно, после того как впервые удалось получить светодиоды, в разы повышающие урожайность растений при экономии электроэнергии почти наполовину. В мире несколько сотен тепличных компаний рискнули использовать светодиодное освещение в теплицах большой площади, экономическая эффективность применения их в промышленных масштабах пока неочевидна. Из российских аграриев лишь единицы решились на эксперимент. Зато с азартом подключились к нему отечественные ученые и доказали, что агрономам LED-освещение сулит куда более головокружительные перспективы, чем просто высокую урожайность. С помощью подбора «спектральных рецептов» можно задавать новые качества растений, улучшая их форму, цвет, вкус и даже витаминный состав. На основе этих разработок крупнейший российский производитель светодиодных светильников холдинг «БЛ групп» в прошлом году вывел на рынок собственные уникальные LED-излучатели и планирует выйти с ним на рынок Европы. Несмотря на рискованность светодиодных технологий в тепличном хозяйстве, эксперты уверены, что их совершенствование позволит значительно удешевить производство овощей и зелени, особенно при использовании их в вертикальных фермах в крупных городах.
Русский LED
Поскольку в теплицах значимую часть нагрузки на себестоимость оказывают энергозатраты (в России в зависимости от региона их доля в себестоимости составляет от 20 до 70%), основным способом снижения издержек для теплиц традиционно является «гонка световых вооружений». Ведущие мировые производители светильников вплоть до начала нового века всерьез не смотрели в сторону светодиодов (сейчас наиболее популярны натриевые лампы). Открытый еще в 1907 году принцип люминесцентного свечения некоторых полупроводников при пропускании через них электричества первое практическое применение получил в 1960-е в виде индикаторов, названных светодиодами (Lighting emitted diode, LED), излучение которых было в сто раз ниже, чем у обычных ламп накаливания. Но все изменилось в конце 1980-х благодаря исследованию группы ученых во главе с российским академиком Жоресом Алферовым, открывших принципиально новые полупроводниковые материалы, которые позволили кратно увеличить световую отдачу, интенсивность и срок службы светодиодов. Работа заслуженно получила Нобелевскую премию: впервые появились полупроводники, способные излучать не только красный, но также оранжевый, зеленый и другие цвета спектра. Позднее японцы нашли способ извлекать из полупроводника синий цвет — и спектр замкнулся. Большой вклад в развитие светодиодов внесла и группа ученых из Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ) под руководством Юрия Таирова, создавшая в 1980-е годы экономичную технологию выращивания особо прочных однородных кремний-карбидных кристаллов для светодиодов. Ученые эмигрировали в США, где продолжили разработки во вновь созданной компании Cree, ныне одного из мировых лидеров в LED-освещении (см. «Америка доказала, что мы можем», «Эксперт» № 45 за 2012 год). Созданная в конце 1990-х Cree в 2004 году выпустила на основе российских разработок первые массовые, недорогие и, главное, более экономичные светодиодные светильники, которые быстро захватили улицы, дома, промпредприятия и торговые центры (только в России уже до половины рынка ламп приходится на LED). Но Cree недолго удерживала лидерство: конкуренция с такими крупными производителями, как японская Nichia, нидерландская Signify (бывшая Philips Lighting), германская OSRAM, южнокорейская Samsung LED, и другими привела к существенному удешевлению светодиодных светильников, повышению их светоотдачи, энергоэффективности, надежности, долговечности и т. д. Так они стали доступны и для тепличного освещения.