Calculadora de CO2 per a Sala de Cultiu - Augmenta el Creixement de les Plantes un 30-50%

Què és una calculadora de sala de cultiu de CO2?

Una calculadora de sala de cultiu de CO2 és una eina que calcula quant diòxid de carboni (CO2) cal afegir a un espai de cultiu interior per assolir una concentració determinada. Utilitza el volum de la sala, el tipus de planta i la fase de creixement. Els cultivadors la fan servir per planificar l’enriquiment amb CO2 de tendes de cultiu, sales de cultiu i hivernacles.

Com afecta el CO2 al creixement de les plantes

Les plantes utilitzen diòxid de carboni, aigua i llum per produir sucre mitjançant la fotosíntesi. L’aire exterior conté aproximadament 420 parts per milió (ppm) de CO2, i aquesta xifra augmenta uns quants ppm cada any. En interiors, en un espai tancat amb molta llum, els cultivadors solen aspirar a una concentració d’entre 800 i 1.500 ppm. Augmentar el CO2 per sobre del nivell exterior pot accelerar la fotosíntesi, sempre que també hi hagi prou llum, aigua i nutrients. Afegir CO2 sense un augment equivalent de la llum aporta pocs beneficis addicionals, ja que la llum esdevé el factor limitant.

Com calcular el volum de la sala

La calculadora primer troba el volum de l’espai de cultiu:

$V = l \times w \times h$

on V és el volum de la sala en metres cúbics, l la longitud, w l’amplada i h l’alçada, tots expressats en metres.

Per exemple, una sala de 4 m de llarg, 3 m d’ample i 2,5 m d’alt té un volum de 4 × 3 × 2,5 = 30 m³.

Fórmula de la sala de cultiu de CO2

Calcular el CO2 necessari requereix dos passos: trobar el nivell objectiu de CO2 i, després, trobar el pes de CO2 necessari per assolir-lo.

Pas 1: nivell objectiu de CO2 segons el tipus de planta i la fase de creixement

Cada tipus de planta té un nivell base de CO2. La calculadora ajusta aquest nivell base a l’alça o a la baixa segons la fase de creixement.

$T = b \times m$

on T és el nivell objectiu de CO2 en ppm, b el nivell base de la planta i m el multiplicador de la fase de creixement.

Per a un tipus de planta que no aparegui a la llista, s’utilitza 800 ppm com a nivell base predeterminat; per a una fase de creixement que no hi aparegui, s’utilitza un multiplicador de 1,0.

Pas 2: pes de CO2 necessari

Un cop conegut el nivell objectiu, la calculadora determina quant CO2 cal afegir en pes. Aquí W és el pes de CO2 en quilograms, V el volum de la sala en metres cúbics, T el nivell objectiu de CO2 i A el nivell ambiental de CO2, tots dos en ppm:

$W = V \times (T - A) \times 0.0000018$

El nivell ambiental de CO2 és la concentració inicial de la sala. La calculadora parteix de 420 ppm, una xifra propera a la mitjana exterior, però també s’hi pot introduir la lectura d’un mesurador. La xifra 0,0000018 kg per m³ i ppm és la massa de CO2 afegida a un metre cúbic d’aire per cada augment d’1 ppm de la concentració, a aproximadament 25 °C i una atmosfera de pressió. Si el nivell ambiental ja és igual o superior a l’objectiu, la calculadora retorna 0 kg, ja que no cal cap aportació addicional. El resultat també es mostra en lliures. Una lliura equival exactament a 0,45359237 kg, de manera que una massa en quilograms dividida per 0,45359237 dona el resultat en lliures.

Exemple resolt

Un cultivador té una sala de 4 m de llarg, 3 m d’ample i 2,5 m d’alt, on cultiva cànnabis en fase de floració, amb un nivell ambiental de CO2 de 420 ppm.

1. Volum de la sala: 4 × 3 × 2,5 = 30 m³
2. Objectiu de CO2: el cànnabis té un nivell base de 1.200 ppm; el multiplicador de floració és 1,2, de manera que 1.200 × 1,2 = 1.440 ppm
3. Pes de CO2: 30 × (1.440 − 420) × 0,0000018 = 30 × 1.020 × 0,0000018 = 0,05508 kg, que la calculadora arrodoneix a 0,055 kg (0,121 lb)

El cultivador ha d’afegir aproximadament 0,055 kg de CO2 per fer pujar la sala de 420 ppm a 1.440 ppm. Aquesta és una única càrrega per a una sala tancada. En una sala amb fuites o amb un ventilador extractor, cal repetir la dosi a mesura que s’escapa el CO2 afegit.

Seguretat en afegir CO2

El CO2 és segur per a les plantes als nivells utilitzats en sales de cultiu, però pot perjudicar les persones en concentracions elevades. L’Administració de Seguretat i Salut Laboral dels Estats Units estableix un límit laboral de 5.000 ppm, calculat com a mitjana durant una jornada de vuit hores. Amb aproximadament 30.000 ppm (3 %), les persones pateixen mal de cap i respiren més ràpid, i l’Institut Nacional per a la Seguretat i la Salut Laboral dels Estats Units considera que 40.000 ppm (4 %) és immediatament perillós per a la vida o la salut. Una sala de cultiu enriquida amb CO2 ha de disposar d’un monitor de CO2 en funcionament i no s’hi ha de romandre durant períodes llargs. Les sales no s’han d’utilitzar mai com a espais per dormir mentre l’enriquiment amb CO2 estigui actiu.

Notes pràctiques

El CO2 només ajuda les plantes durant les hores de llum, ja que la fotosíntesi necessita llum. La majoria de cultivadors fan funcionar els sistemes de CO2 amb un temporitzador que coincideix amb l’horari d’il·luminació i els apaguen durant els períodes de foscor. Una sala ben segellada reté més temps el CO2 afegit, de manera que les obertures al voltant de portes, conductes i finestres redueixen l’eficiència de l’aportació. Les plantes que utilitzen més CO2 també tendeixen a consumir més llum, aigua i nutrients, de manera que pot caldre augmentar aquests recursos alhora que el CO2 per obtenir-ne tot el benefici.

Preguntes més freqüents

Quin nivell de CO2 hauria d’utilitzar per a la meva sala de cultiu? Depèn de la planta i de la seva fase de creixement. La calculadora multiplica el nivell base de CO2 d’una planta (800–1200 ppm) per un factor de fase de creixement d’entre 0,7 i 1,3, i dona un objectiu aproximadament d’entre 560 i 1.560 ppm.

Quin és el nivell ambiental predeterminat de CO2? La calculadora utilitza per defecte 420 ppm, una xifra propera al nivell mitjà de CO2 de l’aire exterior. La NOAA va mesurar una mitjana anual mundial de 422,8 ppm el 2024. Els cultivadors poden introduir una lectura del mesurador si en tenen una.

Què passa si el meu nivell ambiental de CO2 ja assoleix l’objectiu? La calculadora retorna 0 kg, cosa que significa que en aquell moment no cal CO2 addicional.

Cal aportar CO2 a les plàntules? La calculadora aplica un multiplicador inferior (0,7) a les plàntules, ja que les plantes joves amb una superfície foliar limitada no poden utilitzar el CO2 addicional amb tanta eficàcia com les plantes més madures.

És perillós respirar aire enriquit amb CO2? A les concentracions utilitzades per al creixement de les plantes (aproximadament entre 800–1600 ppm), no és immediatament perillós durant una exposició breu, però no s’hauria de romandre durant períodes llargs en sales amb enriquiment de CO2, i concentracions molt més elevades són perilloses. Consulteu la secció de seguretat anterior.

Com es deriva el factor de conversió 0,0000018? A partir de la llei dels gasos ideals. A 25 °C i una atmosfera de pressió, un metre cúbic d’aire conté aproximadament 40,87 mols de gas. Un ppm d’aquesta quantitat són 0,00004087 mols, i el CO2 té una massa molar de 44,01 g/mol, de manera que 1 ppm pesa aproximadament 0,0000018 kg per metre cúbic.