Que tipo de laser pode ser usado para remoção de ervas daninhas a laser?

Capina a laser

A remoção de ervas daninhas a laser é uma abordagem inovadora e sem produtos químicos para o controle de ervas daninhas agrícolas que utiliza feixes de luz de alta energia para destruir plantas indesejadas. Vários tipos de laser são usados ​​atualmente nesta aplicação, cada um com vantagens distintas dependendo do cenário específico de remoção de ervas daninhas.

Os sistemas de remoção de ervas daninhas a laser usam principalmente lasers de dióxido de carbono (CO₂), diodo e fibra. O tipo específico de laser é escolhido com base em fatores como eficiência, portabilidade e como seu comprimento de onda interage com o tecido vegetal.

Tipos de lasers usados ​​para remoção de ervas daninhas

Lasers de CO₂:

Estes são o tipo mais comum usado nos primeiros sistemas comerciais, como os da Carbon Robotics. Eles operam no espectro do infravermelho distante (cerca de 10.600 nm) e dependem do aquecimento do alto teor de água das células vegetais para criar danos térmicos, essencialmente fervendo o tecido vegetal.

• Prós: Altamente eficaz em danificar a superfície da planta.

• Contras: Baixa eficiência energética, tamanho grande, pesado e requer sistemas de refrigeração a água, tornando a máquina geral volumosa e aumentando o risco de incêndio em condições secas. O feixe infravermelho é absorvido pelas gotas de água nas folhas, o que pode reduzir a eficácia em condições úmidas.

Lasers de diodo e lasers azuis:

Os lasers de diodo normalmente operam no infravermelho próximo (cerca de 940 nm ou 980 nm) ou no espectro de luz azul visível (cerca de 450 nm). Os lasers azuis estão ganhando destaque como solução de última geração.

• Prós: Mais compacto, leve, altamente eficiente em termos energéticos e funciona com tensão mais baixa, o que aumenta a segurança no campo. A luz azul é fortemente absorvida pela clorofila e transmite-se muito bem através da água, tornando-a altamente eficaz mesmo em folhas molhadas ou em campos inundados.

• Contras: Pode exigir mais energia por erva daninha em comparação com um laser de CO₂ em alguns cenários específicos, mas a eficiência geral do sistema é maior.

  

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Lasers de fibra:

Esses são lasers de estado sólido que usam fibra de vidro dopada como meio ativo e normalmente emitem no espectro do visível ao infravermelho próximo. Os lasers de fibra dopada com túlio operando em torno de 2 µm são particularmente eficazes porque a radiação penetra mais profundamente no tecido da planta para aquecer a água interna, em vez de apenas a superfície.

• Prós: Oferecem qualidade de feixe muito alta e são robustos para uso em campo com manutenção mínima.

• Contras: Pode ser mais caro que os sistemas CO₂ com base no preço por watt.

Em essência, embora diferentes tipos de laser sejam usados, a tendência em sistemas robóticos de remoção de ervas daninhas está caminhando para lasers de diodo azul e de fibra mais compactos e energeticamente eficientes devido às suas vantagens práticas em um ambiente de campo.

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