COMPARATIVA ENTRE SAP (HPS) Y HMC (LEC)
En este artículo vamos a realizar una comparativa entre un cultivo con lámparas de alta presión de sodio (SAP) y uno mediante halogenuros metálicos cerámicos (HMC), ambos en un sustrato hidropónico.
por Gospodin Konopí
TECNOLOGÍA DE SODIO
El acrónimo SAP viene de sodio de alta presión. Algunos de vosotros estaréis más familiarizados con las siglas en ingles HPS (High-pressure Sodium). Existen dos tipos básicos de lámparas de sodio: unas son las de alta presión como he dicho y otras son las de baja presión SBP. Ambas poseen ventajas e inconvenientes que explicaré a continuación tras un somero repaso histórico.
Breve repaso histórico
A mediados del siglo XIX Alexandre-Edmond Becquerel[1], físico francés, establece la teoría de las lámparas fluorescentes. Trabaja sobre la luminiscencia y fosforescencia y descubre el efecto fotovoltaico. Más adelante, en la década de los 70 del siglo XIX Thomas Alva Edison inventa la lámpara de electricidad incandescente o eso se ha venido creyendo. Se sugiere que fue Humprhy Davy en 1809 quién hizo una primera incursión técnica bosquejando lo que, en 1840 Warren, de la Rue conseguiría mejorar y convertir en la primera bombilla incandescente, dicho sea de paso, invendible habida cuenta de su elevado precio de producción.
En 1875 el ingeniero ruso Pável Nikoláievich Yáblochkov mejora el diseño. Su lámpara funciona por medio de barras paralelas de carbono. En el caso de las lámparas de arco, que eran anteriores, las varillas de carbono estaban enfrentadas lo que hacía que durasen muy poco tiempo. El diseño de Yablockhov logró que la vida de estas lámparas fuese mayor. De hecho, estas lámparas podían durar hasta una hora y media.
Ya en el siglo XX, Peter Cooper Hewitt, ingeniero eléctrico estadounidense, patenta la lámpara de vapor de mercurio. Poco después se patentarán las lámparas de vapor de sodio de baja presión. En 1911 el inventor físico y químico Georges Claude inventa las lámparas de neón, aunque fue Francis Hauksbee, científico inglés y miembro de la Royal Society[2], en 1707 quien consiguió generar por primera vez por ionización electrostática del vapor de mercurio la suficiente potencia de luz (azulada) para leer. Irving Langmuir, ingeniero metalúrgico, físico y químico estadounidense, inicia en 1914 sus investigaciones en torno al desarrollo de lámparas de tungsteno. Con ello descubre la alta luminosidad del filamento del tungsteno cuando es rodeado por un gas inerte como es el caso del argón. De hecho, este es uno de los pasos más importantes en el desarrollo de las bombillas modernas.
En el año 1927 Hans Spanner, Friedrich Meyer y Edmund Germer patentan la primera lámpara fluorescente, aunque no se comercializó hasta el año 34. Fue General Electric[3] quién las comercializó habiéndoles comprado los derechos. Ya en 1980 Philips revoluciona el mercado presentando la primera lámpara ahorradora.
Lámparas de sodio de alta y baja presión
Los focos de vapor de sodio se componen por medio de un tubo de descarga de cerámica. El objetivo no es otro que lograr la capacidad de aguantar la alta corrosión del sodio así como el influjo de las altas temperaturas generadas. Además, dos electrodos situados en los extremos generan la tensión eléctrica que hace que el vapor de sodio se encienda.
Son lámparas que necesitarán entre unos 4 a 6 minutos para el encendido y poco menos para el reencendido, unos 4 o 5 minutos. Estas lámparas tienen una vida larga. Tienen un rendimiento de entre 80 y 115 lum/W las SAP y entre 135 y 190 lum/W las SBP.
Las lámparas de vapor de sodio pueden ser de dos tipos:
- Lámparas de vapor de alta presión de sodio (SAP): el rendimiento de las lámparas de alta presión de sodio es ligeramente inferior al de las lámparas SBP como he indicado anteriormente. No obstante, las lámparas SAP tienen una capacidad mucho mayor para reproducir las características cromáticas de la luz. El color es de un blanco amarillento.
- Lámparas Vapor de sodio a baja presión (SBP): estas lámparas de vapor de sodio son de las más eficientes de este tipo ya que son capaces de generar más de 170 lum/W llegando en algunos casos a los 190 lum/W. Ahora bien, su capacidad para reproducir las características cromáticas de la luz es bastante mediocre. De hecho, son las lámparas utilizadas en lugares públicos como vías o túneles en donde la calidad cromática está en un segundo plano, la luz es de un color amarillento medio. En este caso el proceso de encendido puede llegar a rondar los 10 minutos.
TECNOLOGÍA DE HALOGENURO METÁLICO CERÁMICO
Los halogenuros metálicos cerámicos (HMC) son conocidos popularmente como LEC. Como explicaba en un número anterior, el acrónimo inglés “LEC” es una marca comercial registrada. De hecho, se pueden ver textos en blogs ingleses, portugueses, españoles, franceses o italianos diciendo lo mismo.
Breve repaso histórico
La tecnología HMC se presentó en la Feria Mundial de la Luz en Hannover[4], en 1981. Fue la empresa austriaca Thorn Lighting Group la precursora de la tecnología HMC. Unos años después, en 1994 la compañía Philips comienza a comercializar las primeras lámparas de halogenuro metálico cerámico.
Lámparas de halogenuro metálico cerámico
La tecnología de halogenuro metálico cerámico incorpora cerámica, como se refiere en el nombre, al tubo de la bombilla. En el caso de la tecnología de halogenuros metálicos (HM) se había utilizado un tubo cuarzo para que se formase el arco voltaico y la luz que iba encajado en un par de electrodos de tungsteno. Los HM se conocen también como lámparas de aditivos metálicos, lámparas de mercurio halogenado, lámparas de haluros metálicos o METALARC. Funcionan produciendo diferentes tipos de luz e intensidades de temperatura en función del gas y de los metales incorporados. Básicamente son otro tipo de lámparas dentro de las High Intensity Discharge (HID). Sea como fuere, ni la temperatura ni la luz llegan a ser tan óptimas como permiten los halogenuros metálicos cerámicos (HMC) ya que estos resisten temperaturas más elevadas.
La tecnología HMC activa muchas más células fotosensibles utilizando para ello mucha menos potencia. Esto tiene que ver con el funcionamiento por el cual las plantas recogen la luz. Este tipo de lámparas tienen una vida útil considerablemente más larga que las de sus parientas, puede funcionar unas 20.000 horas. Básicamente se están comercializando lámparas de halogenuros metálicos cerámicos de 315 y de 630 vatios con un rendimiento superior al gramo por vatio. En este sentido, un mejor rendimiento con una menor potencia es igual a una calidad mayor y un gasto inferior, así de simple.
Otro tipo de ventajas asociadas a la temperatura es que al producir menos calor el sistema de ventilación necesario será de menor tamaño que con otras lámparas.
La luz de las lámparas HMC
Las lámparas de halogenuros metálicos cerámicos producen radiación ultravioleta (UV). Que puede ser UVA o UVB.
Esto tiene que ver con el tipo de luz que produce los halogenuros metálicos cerámicos. Las lámparas LEC producen radiación ultravioleta (UV). Ésta se divide en dos tipos: UVA y UVB onda larga y onda corta respectivamente.
La mayor parte de radicación que llega a la Tierra está formada por rayos UVA acompañados de una pequeña parte de rayos UVB y, como todo el mundo sabe, es potencialmente perjudicial para los seres vivos.
Pero en el caso de algunas plantas como el cannabis este tipo de radiación produce un aumento en los niveles de resina. Esto es debido a la utilización de resina por parte de la planta como medio de defensa. Por lo que la resina es un fotoprotector que ayuda a las plantas a defenderse de la radiación. Protector solar natural. De esta manera, la tecnología de halogenuros metálicos cerámicos tiene una capacidad potencial para incrementar los niveles de flavonoides y aceites de las plantas. Hay que tener mucho ojo con la utilización de tubos refrescantes de cristal ya que los rayos UVA y UVB interaccionan de diferentes maneras con el vidrio.
RESULTADOS DE LA COMPARATIVA
Como he explicado, mi colaborador ha utilizado focos de alta presión de sodio: dos de 600 vatios y un foco de HMC inferior a 400 vatios.
Respecto al cultivo con los focos de 600 vatios decir que este ha sido uno de los mejores cultivos de mi colaborador que he podido registrar. Las ramas de los ejemplares, como se puede ver en las fotografías, han comenzado a ceder por el peso de los cogollos. Por lo general y teniendo en cuenta que se trata de un cultivo en época estival y en una localización extremadamente calurosa durante esta etapa, los ejemplares han tenido un rendimiento óptimo.
Respecto al cultivo con HMC se aprecia una floración más temprana, lo que puede estar relacionado con la eficiencia de esta tecnología para que las células receptoras de las plantas capten mejor la luz. Algunos de los cogollos han hiperdesarrollado sus puntas y, obviando un poco cada tipo de genética, la producción de resina y la dureza de los cogollos son impresionantes.
En un plano comparativo se puede hacer una abstracción e imaginar que con dos o tres focos HMC más, que seguiría siendo menos potencia que con los focos de alta presión, se triplicaría el resultado. Así pues, sin ninguna intención de desvalorizar las lámparas de alta presión de sodio, los halogenuros metálicos cerámicos se muestran como la opción que ahora mismo representa mejor la eficiencia en términos de tecnología lumínica.
Para finalizar solamente animaros a probar está relativamente novedosa tecnología de lámparas, su eficacia os sorprenderá.
REFERENCIAS
- Williams, R. (1960). Becquerel Photovoltaic Effect in Binary Compounds. The Journal of Chemical Physics 32(5), 1505-1514. ↑
- Royal Society of London for Improving Natural Knowledge ↑
- Muñoz, J. G. (2008). Bombillas de bajo consumo. Vivat Academia, (98), 1-19. ↑
- Es la feria industrial más importante y de más relevancia del mundo y tiene lugar en Hannover, Alemania. Una vez al año el evento consigue una afluencia de público de más de 200 000 personas. La primera ferie tuvo lugar en 1947 en el hanoveriano municipio de Laatzen. El evento ayudó en gran medida a la recuperación económica consecuencia de la etapa de posguerra. Actualmente la feria es un espacio para las innovaciones de robótica. ↑
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre las lámparas SAP y HMC?
Las SAP emplean vapor de sodio de alta presión, mientras que las HMC incorporan un tubo cerámico y emiten una luz más blanquecina con radiación UVA y UVB.
¿Qué resultados mostró el cultivo hidropónico con HMC?
El artículo observó una floración más temprana, cogollos duros y una producción de resina destacada con una potencia inferior a 400 vatios.
¿Qué resultados ofrecieron las lámparas SAP?
Los dos focos SAP de 600 vatios lograron un rendimiento considerado óptimo, con ramas que cedieron por el peso de los cogollos pese al calor estival.
Acerca del autor
Equipo editorial de Cannabis Magazine especializado en actualidad, cultura, industria, ciencia, salud, cultivo y regulación del cannabis y del cáñamo.
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