CO2 Kweekruimte Calculator - Verhoog Plantengroei met 30-50%

Wat is een CO2-rekenmachine voor kweekruimtes?

Een CO2-rekenmachine voor kweekruimtes berekent hoeveel koolstofdioxide (CO2) aan een binnenruimte voor plantenteelt moet worden toegevoegd om een bepaalde concentratie te bereiken. De rekenmachine gebruikt het volume van de ruimte, het type plant en de groeifase. Kwekers gebruiken deze om CO2-verrijking voor kweektenten, kweekruimtes en kassen te plannen.

Hoe CO2 de plantengroei beïnvloedt

Planten gebruiken koolstofdioxide, water en licht om via fotosynthese suiker te maken. Buitenlucht bevat ongeveer 420 deeltjes per miljoen (ppm) CO2, en dat cijfer stijgt elk jaar met enkele ppm. Binnen, in een afgesloten ruimte met sterk licht, streven kwekers doorgaans naar 800 tot 1.500 ppm. Het verhogen van CO2 boven het niveau buiten kan de fotosynthese versnellen, zolang er ook voldoende licht, water en voedingsstoffen zijn. CO2 toevoegen zonder een overeenkomstige toename van het licht levert weinig extra voordeel op, omdat licht dan de beperkende factor wordt.

Het volume van de ruimte berekenen

De rekenmachine berekent eerst het volume van de kweekruimte:

$V = l \times w \times h$

waarbij V het volume van de ruimte in kubieke meter is, l de lengte, w de breedte en h de hoogte, allemaal in meter.

Een ruimte van 4 m lang, 3 m breed en 2,5 m hoog heeft bijvoorbeeld een volume van 4 × 3 × 2,5 = 30 m³.

Formule voor een CO2-kweekruimte

Het berekenen van de benodigde hoeveelheid CO2 bestaat uit twee stappen: het bepalen van het gewenste CO2-niveau en vervolgens het bepalen van het gewicht aan benodigde CO2.

Stap 1: gewenst CO2-niveau per plantensoort en groeifase

Elke plantensoort heeft een basisniveau van CO2. De rekenmachine stelt dat basisniveau vervolgens naar boven of beneden bij, afhankelijk van de groeifase.

$T = b \times m$

waarbij T het gewenste CO2-niveau in ppm is, b het basisniveau van de plant en m de vermenigvuldigingsfactor voor de groeifase.

Voor een niet-vermelde plantensoort wordt standaard 800 ppm als basisniveau gebruikt; voor een niet-vermelde groeifase wordt een vermenigvuldigingsfactor van 1,0 gebruikt.

Stap 2: benodigde hoeveelheid CO2 naar gewicht

Zodra het gewenste niveau bekend is, berekent de rekenmachine hoeveel CO2 er naar gewicht moet worden toegevoegd. Hier is W het gewicht van CO2 in kilogram, V het volume van de ruimte in kubieke meter, T het gewenste CO2-niveau en A het omgevingsniveau van CO2, beide in ppm:

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

Het omgevingsniveau van CO2 is de beginconcentratie in de ruimte. De rekenmachine begint bij 420 ppm, dicht bij het gemiddelde niveau buiten, maar er kan ook een meterwaarde worden ingevoerd. De waarde 0,0000018 kg per m³ per ppm is de massa CO2 die aan één kubieke meter lucht wordt toegevoegd bij elke stijging van 1 ppm in de concentratie, bij ongeveer 25 °C en een druk van één atmosfeer. Als het omgevingsniveau al gelijk is aan of hoger is dan het gewenste niveau, geeft de rekenmachine 0 kg terug, omdat er geen aanvulling nodig is. Het resultaat wordt ook in pond weergegeven. Eén pond is exact 0,45359237 kg, dus een massa in kilogram gedeeld door 0,45359237 geeft het aantal pond.

Uitgewerkt voorbeeld

Een kweker heeft een ruimte van 4 m lang, 3 m breed en 2,5 m hoog, waarin cannabis in de bloeifase wordt geteeld, met een omgevingsniveau van CO2 van 420 ppm.

1. Ruimtevolume: 4 × 3 × 2,5 = 30 m³
2. Gewenst CO2-niveau: cannabis heeft een basisniveau van 1.200 ppm; de vermenigvuldigingsfactor voor de bloeifase is 1,2, dus 1.200 × 1,2 = 1.440 ppm
3. Gewicht CO2: 30 × (1.440 − 420) × 0,0000018 = 30 × 1.020 × 0,0000018 = 0,05508 kg, wat de rekenmachine afrondt op 0,055 kg (0,121 pond)

De kweker moet ongeveer 0,055 kg CO2 toevoegen om de ruimte van 420 ppm naar 1.440 ppm te brengen. Dat is één dosis voor een afgesloten ruimte. In een lekkende ruimte of een ruimte met een afzuigventilator moet de dosis opnieuw worden toegediend, omdat de toegevoegde CO2 ontsnapt.

Veiligheid bij het toevoegen van CO2

CO2 is veilig voor planten bij de niveaus die in kweekruimtes worden gebruikt, maar kan mensen bij hoge concentraties schaden. De Amerikaanse Occupational Safety and Health Administration stelt een grenswaarde op de werkplek vast van 5.000 ppm, gemiddeld over een werkdag van acht uur. Bij ongeveer 30.000 ppm (3%) krijgen mensen hoofdpijn en gaan ze sneller ademen; het Amerikaanse National Institute for Occupational Safety and Health beschouwt 40.000 ppm (4%) als onmiddellijk gevaarlijk voor leven of gezondheid. Een met CO2 verrijkte kweekruimte moet een werkende CO2-monitor hebben en mag niet langdurig worden betreden. Ruimtes mogen nooit als slaapruimte worden gebruikt terwijl CO2-verrijking actief is.

Praktische opmerkingen

CO2 helpt planten alleen tijdens de uren dat het licht aan is, omdat fotosynthese licht nodig heeft. De meeste kwekers laten CO2-systemen werken met een timer die overeenkomt met het lichtschema en schakelen ze uit tijdens donkere perioden. Een goed afgedichte ruimte houdt toegevoegd CO2 langer vast; kieren rond deuren, kanalen en ramen verminderen daarom de efficiëntie van de verrijking. Planten die meer CO2 gebruiken, hebben doorgaans ook meer licht, water en voedingsstoffen nodig. Die toevoer moet mogelijk samen met CO2 worden verhoogd om het volledige voordeel te behalen.

Veelgestelde vragen

Welk CO2-niveau moet ik voor mijn kweekruimte gebruiken? Dat hangt af van de plant en de groeifase. De rekenmachine vermenigvuldigt het basisniveau van een plant voor CO2 (800–1200 ppm) met een factor voor de groeifase van 0,7 tot 1,3. Dat geeft een gewenst niveau van ongeveer 560 tot 1.560 ppm.

Wat is het standaardomgevingsniveau van CO2? De rekenmachine gebruikt standaard 420 ppm, dicht bij het gemiddelde CO2-niveau in buitenlucht. NOAA mat in 2024 een wereldwijd jaargemiddelde van 422,8 ppm. Kwekers kunnen in plaats daarvan een meterwaarde invoeren als ze die hebben.

Wat gebeurt er als mijn omgevingsniveau van CO2 het gewenste niveau al bereikt? De rekenmachine geeft 0 kg terug, wat betekent dat er op dat moment geen extra CO2 nodig is.

Moeten zaailingen CO2-verrijking krijgen? De rekenmachine past op zaailingen een lagere vermenigvuldigingsfactor (0,7) toe, omdat jonge planten met een beperkt bladoppervlak extra CO2 minder efficiënt kunnen gebruiken dan volwassenere planten.

Is het gevaarlijk om CO2-verrijkte lucht in te ademen? Bij de concentraties die voor plantengroei worden gebruikt (ongeveer 800–1600 ppm) is dit bij kortdurende blootstelling niet direct gevaarlijk, maar ruimtes met CO2-verrijking mogen nog steeds niet langdurig worden betreden en veel hogere concentraties zijn gevaarlijk. Zie het bovenstaande gedeelte over veiligheid.

Hoe wordt de conversiefactor 0,0000018 afgeleid? Uit de ideale gaswet. Bij 25 °C en één atmosfeer bevat één kubieke meter lucht ongeveer 40,87 mol gas. Eén ppm daarvan is 0,00004087 mol, en CO2 heeft een molaire massa van 44,01 g/mol. Daarom weegt 1 ppm ongeveer 0,0000018 kg per kubieke meter.