كان الضوء الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة لمصابيح الهالوجين (خاصة مصابيح الهاليد المعدنية، أو MH) يهيمن على أسطح سفن الصيد في المياه البعيدة-. جهاز جذب الأسماك-هذا، الذي هيمن على الصناعة لما يقرب من نصف قرن، استفاد من الانجذاب الضوئي للأسماك لتعزيز تطوير الصيد الذي يجذب الضوء-. ومع ذلك، فإن عيوبه المتأصلة جعلت الصيادين يعتمدون عليه ويشعرون بالإحباط. واستمر ذلك حتى ظهور مصابيح LED-التي تجتذب الأسماك بشكل خاصمصابيح COB (رقاقة على اللوحة).لقد أدى التطبيق المتعمق للتكنولوجيا- إلى إعادة كتابة منطق الإضاءة لصيد الأسماك البحري بشكل كامل، وتحويل "الكفاءة العالية وتوفير الطاقة وحماية البيئة" من شعارات إلى واقع ملموس.
1. معضلة عصر مصابيح الهالوجين: "تكلفة الصيد" التي يتعين على الصيادين تحملها
جوهر الصيد البصري هو جذب الأسماك من خلال استغلال حساسيتها للضوء المرئي في نطاق 400-750 نانومتر. ومع ذلك، فإن مصابيح الهالوجين والهاليد المعدني التي سيطرت على القرن العشرين جعلت هذه العملية محفوفة بالتسويات. وباعتبارها مصادر ضوئية تمثل عصر الكهرباء، ورغم أنها أكثر كفاءة من الكيروسين والمصابيح المتوهجة السابقة، إلا أنها عانت من عيوب متعددة أثرت بشكل مباشر على نقاط الضعف في إنتاج مصايد الأسماك.
الصراع بين استهلاك الطاقة والتكلفة أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تصل الطاقة الإجمالية لأضواء جذب الأسماك في محيط كبير- من سفينة صيد الحبار- إلى 300-400 كيلووات، مما يتطلب أكثر من مائة مصباح هاليد معدني بقدرة 2000 وات لكل سفينة. تستهلك هذه الأضواء أكثر من 60% من حمل نظام توليد الطاقة بالسفينة. تُظهر البيانات الصادرة عن معهد تشجيانغ لأبحاث مصايد الأسماك البحرية أن سفينة صيد الحبار التي تستخدم مصابيح الهاليد المعدنية التقليدية تستهلك 120 طنًا من الوقود على مدار أربعة- عملية تشغيل، بينما تستهلك سفينة مماثلة مجهزة بأضواء LED لجذب الأسماك 39 طنًا فقط، وهو ما يمثل توفيرًا للطاقة بنسبة 67.5%. تعد دراسة الحالة التحديثية من Foshan Lighting أكثر إلحاحًا: حيث أدى استبدال مصابيح الهاليد المعدنية بقدرة 3000 وات بمصابيح LED بقدرة 1000 وات إلى توفير سفينة واحدة أكثر من 2 مليون يوان من تكاليف الوقود السنوية وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يقرب من 1550 طنًا. علاوة على ذلك، توفر مصابيح الهاليد المعدنية كفاءة منخفضة تبلغ 70-90 لومن فقط لكل واط، وتعني إضاءتها بزاوية 360 درجة أن ربع الضوء فقط يضيء سطح البحر بشكل فعال، مما يؤدي إلى استخدام فعلي منخفض للغاية.
يشعر الصيادون بالقلق بشكل خاص بشأن أوجه القصور في السلامة والمتانة. تحتوي مصابيح الهاليد المعدنية على الزئبق الذي يمكن أن يلوث المحيط بشكل مباشر في حالة كسره. وهذا هو السبب الأساسي وراء فرض معاهدة ميناماتا فرض حظر على مصابيح الهاليد المعدنية البحرية بدءًا من عام 2023. تنكسر أغلفتها الزجاجية في البحر في بيئة مضطربة، مع معدل كسر يصل إلى 30% سنويًا. كما أنها تستغرق 5-15 دقيقة لبدء التشغيل ويجب أن تبرد قبل التشغيل، مما يؤثر بشدة على الكفاءة التشغيلية. يعد العمر الافتراضي أيضًا عيبًا كبيرًا - يبلغ متوسط عمر مصابيح الهاليد المعدنية حوالي 2300 ساعة فقط، وتتطلب الاستبدال بعد 15 شهرًا تقريبًا. من ناحية أخرى، يمكن لمصابيح LED التي تجذب الأسماك أن تدوم لأكثر من 36000 ساعة، أي أكثر من 15 مرة. علاوة على ذلك، فإن الأشعة فوق البنفسجية التي تنتجها مصابيح الهاليد المعدنية بنسبة 34% يمكن أن تحرق جلد الصيادين وأعينهم، ويمكن أن يؤدي وميضها الشديد إلى إزعاج أسراب الأسماك.
إن أوجه القصور الكامنة في أداء الإضاءة تحد بشكل مباشر من صيد الأسماك. مصابيح الهاليد المعدنية لها طيف ثابت ولا يمكنها التكيف مع تفضيلات الأسماك المختلفة. على سبيل المثال، يحتاج الحبار الحساس للضوء الأزرق والماكريل الحساس للضوء الأزرق-الضوء الأخضر إلى مصابيح مختلفة، وهو أمر مرهق ومكلف. تظهر بيانات التجارب البحرية من مجلة Vip أنه في حين أن نطاق الإضاءة 0.1lx لمصباح الهاليد المعدني بقدرة 2 كيلو وات على سطح البحر يمتد مسافة 10 أمتار أكثر من مصباح LED بقدرة 300 وات، فإن الطيف يتحلل بسرعة أكبر في مياه البحر، والضوء الفعال على عمق 50 مترًا أضعف في الواقع من مصباح LED.
2. ولادة أضواء LED لجذب الأسماك: حل مستهدف لنقاط الألم في مصادر الضوء التقليدية
حفزت العيوب العديدة لمصابيح الهالوجين على تطوير مصابيح LED لجذب الأسماك. باعتبارها تكنولوجيا إضاءة من الجيل الرابع-، توفر مصابيح LED مزايا متأصلة مقارنة بمصابيح الهالوجين، ومنذ بدايتها، استهدفت بدقة الاحتياجات الأساسية لإنتاج مصايد الأسماك.
إن الإنجازات التي تحققت في مجال الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة أصبحت أكثر وضوحا. توفر مصابيح جذب الأسماك LED- بشكل عام تدفقًا ضوئيًا يبلغ 100-110 لومن لكل واط (lm/W). يتميز مصباح Delta LED بقدرة 1200 وات بتدفق ضوئي قدره 159000 لومن، وهو ما يتجاوز بكثير 108000 لومن من مصابيح خيوط التنجستين التقليدية بقدرة 18000 وات، مما يحقق معدل توفير للطاقة بنسبة 80%. تعتبر التجارب البحرية في معهد شنتشن للتكنولوجيا المتقدمة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أكثر إلحاحًا: 28 300 حلت مصابيح LED المدمجة من نوع W COB محل 200 1000 مصابيح الهاليد المعدنية W، مما أدى بشكل مباشر إلى تقليل استهلاك طاقة الإضاءة بنسبة 70%. ولا تقل الفوائد البيئية أهمية - فمصابيح LED خالية من الزئبق- والأشعة فوق البنفسجية، ويمكن لسفينة واحدة تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية بما يقرب من 1550 طنًا، أي ما يعادل تنظيف 100000 متر مربع من المحيط.
التحسينات التشغيلية والسلامة لها نفس القدر من الأهمية. تعمل مصابيح LED على التشغيل والإيقاف والتحرك على الفور، وتتكيف بشكل مثالي مع العمليات البحرية الديناميكية. وتسمح منتجات دلتا للقبطان بضبط لون الضوء من داخل السفينة، مما يلغي الحاجة إلى استبدال المصباح يدويًا. حقق الهيكل المقاوم للماء والاهتزاز الحاصل على تصنيف IP68 -الهيكل-18 شهرًا من التشغيل بدون مشاكل-في الاختبارات الميدانية في مناطق صيد الأسماك في بحر الصين الجنوبي، مع معدل فشل يبلغ فقط-خمس مصابيح الهاليد المعدنية التقليدية. تعمل خاصية انبعاث الضوء الاتجاهي على زيادة استخدام الضوء إلى أكثر من 85%. تحقق منتجات Delta أيضًا إسقاط الضوء بنسبة 100% على سطح البحر، وهو ما يتجاوز بكثير معدل استخدام مصابيح الهاليد المعدنية البالغة 25%.
ومع ذلك، كانت مصابيح جذب أسماك LED المبكرة-تستخدم شرائح LED منفصلة، والتي لا تزال تواجه اختناقات. أدى العدد الكبير من رقائق LED إلى تركيبات ضخمة. يزن الطراز 2700 واط 84 كجم، أي ضعف وزن منتج COB المتكامل بنفس القوة. علاوة على ذلك، خلقت بقع الضوء المتناثرة مجالًا ضوئيًا غير متساوٍ تحت الماء، مما أثر على تأثير جذب الأسماك -. حتىCOB (رقاقة على اللوحة)لقد مكّن تكامل التكنولوجيا أضواء LED التي تجتذب الأسماك من تحقيق قفزة حقيقية في الأداء.
3. تقنية COB: الكود الأساسي الذي يجعل مصابيح LED تجذب الأسماك "سهلة الاستخدام ومتينة"
COB (رقاقة على متن الطائرة)تقوم هذه التقنية مباشرة بتغليف شرائح LED متعددة على نفس الركيزة لتكوين سطح متكامل ينبعث منه الضوء، وهو ما يحل بشكل مثالي أوجه القصور في جذب أسماك LED المبكرة للأضواء ويصبح المحرك الأساسي للترقية التكنولوجية.
ومن حيث أداء الإضاءة،مصابيح LED COBتم تحقيق اختراق في الإضاءة "القوية والموحدة". أظهرت التجارب البحرية في جزر شيشا التي أجراها معهد الفيزياء الحرارية الهندسية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم أن مصباح LED بقدرة 300 واط مدمج مع COBs المتعددة حقق فعالية مضيئة تبلغ 30000 لومن. كان متوسط الإضاءة الفعال، ومسافة الإضاءة، واختراق مياه البحر متفوقًا على مصابيح الهاليد المعدنية بقدرة 1000 واط. تضاعف المصيد لكل شبكة من 2000 جين (حوالي 1000 كجم) إلى 4000 جين (حوالي 1000 كجم). تنبع هذه الميزة من التكامل العالي لوحدات COB -، حيث يضمن الترتيب الكثيف لرقائق الطاقة المنخفضة-كفاءة إضاءة عالية مع منع ارتفاع درجة حرارة-نقطة واحدة. حقق منتج Suzhou Lilisheng بقدرة 300 واط COB رقمًا قياسيًا في الصيد بلغ 90,000 جين (حوالي 1000 كجم) في شبكة واحدة أثناء الاختبار في مناطق الصيد في سانيا.
إضاءة COBإن تبديد الحرارة المبتكر لهذه التكنولوجيا واستقرارها يجعلها مناسبة للبيئة البحرية القاسية. إن الموصلية الحرارية العالية لركيزة COB، جنبًا إلى جنب مع تصميم خاص لتبديد الحرارة، تحافظ على درجة حرارة السطح لمصباح 300W أقل من 60 درجة، مما يقلل معدل تسوس الضوء إلى أقل من 5% سنويًا، وهو ما يتجاوز بكثير منتجات المصابيح المنفصلة. يوفر هيكل التغليف المتكامل إحكامًا أفضل، وكانت منتجات COB التابعة لشركة Fozhao Technology خالية من المشاكل-خلال فترة تشغيلها لمدة عامين- في جنوب شرق المحيط الهادئ، كما أنها مقاومة تمامًا للتآكل الناتج عن ملوحة مياه البحر وتأثيرات الأمواج الضخمة. يستخدم مصباح جذب الأسماك COB بقدرة 1200 واط من Delta-مصدر طاقة مدمجًا-كامل-يمكنه التكيف مع تقلبات الجهد الكهربي 220 فولت - 440 فولت، مما يزيد من تحسين موثوقية العمليات البحرية.
البوليفيين في الصماميتيح التصميم المرن أيضًا "التكيف الذكي". من خلال ضبط نسبة 450 نانومتر من الضوء الأزرق و520 نانومتر من رقائق الضوء الأخضر على ركيزة COB، طور الباحثون منتجًا ثنائي الغرض-: التركيز على ناتج الضوء الأزرق لصيد الحبار والتحول إلى طيف أخضر أزرق مختلط-لصيد سمك الصوري. وهذا يسمح للمصباح بالتكيف مع احتياجات مناطق الصيد المختلفة دون الحاجة إلى الاستبدال، مما يوفر على مالكي السفن تكاليف كبيرة للمعدات. تضمن قابلية الضبط الطيفي أن الطيف الفعال للمصباح الجاذب للأسماك COB-يتوافق بشكل وثيق مع ذروة الامتصاص لرأسيات الأرجل، مما يحقق كفاءة ضوئية تزيد عن 95%.
4. من الاستبدال إلى القيادة: الصناعة-تغير قوة مصابيح الصيد COB
تعمل الأضواء الجذابة للأسماك COB LED- على إعادة تشكيل نموذج الإنتاج لصيد الأسماك في المياه البعيدة-. يشترك الصيادون في مناطق صيد الحبار في بحر الصين الشرقي في مشاعر نموذجية: "كان لدي 200 مصباح هاليد معدني، وكانت ساخنة وتشغل مساحة كبيرة، وكان علي أن أكون حذرًا للغاية عند استبدالها لمنع الكسر. أما الآن، فإن 28 مصباح LED من نوع COB تكفي، مما يوفر لي 150 ألف يوان سنويًا من تكاليف الوقود ويضاعف صيدي". هذا التغيير مدعوم بالبيانات: بحلول عام 2024، أكمل أكثر من 30% من سفن صيد الحبار المائي البعيدة-في تشوشان والبالغ عددها 500 سفينة تحويل COB LED، مما أدى إلى متوسط زيادة سنوية في الإيرادات تزيد عن 3 ملايين يوان لكل سفينة.
الفوائد البيئية لا تقل أهمية. ومن خلال استبدال مصابيح الهاليد المعدنية، يوفر 400 قارب لصيد الحبار في مقاطعة تشجيانغ 89100 طن من الوقود سنويا، مما يقلل تكاليف الوقود بمقدار 640 مليون يوان، ويقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 230 ألف طن. يتوافق هذا الإنجاز إلى حد كبير مع متطلبات "المواصفات الفنية لمصابيح LED لجذب الأسماك" (T/SZSA 014.2-2024)، والتي سيتم تنفيذها في أكتوبر 2024 وستواصل تعزيز تقنية COB كمعيار صناعي.
تستمر التكرارات التكنولوجية. حاليًا، قام فريق البحث والتطوير بدمج تقنية COB مع أجهزة الاستشعار الذكية لتطوير -ضوء يجذب الأسماك ويمكنه ضبط السطوع والطيف تلقائيًا وفقًا لعمق المياه وتيارات المحيط. مكنت مواد تبديد الحرارة النانوية الأكثر كفاءة مصدر ضوء COB من تحقيق كفاءة إضاءة تتجاوز 150lm/W، ومن المتوقع تحقيق التطبيقات التجارية في عام 2026. في المستقبل،مصابيح LED COBومع المزيد من التخفيضات في التكاليف، سيتم تعميم هذه التكنولوجيا أيضًا على قوارب الصيد الصغيرة في عرض البحر، مما يسمح لعدد أكبر من الصيادين بالاستمتاع بالفوائد التي تجلبها التكنولوجيا.
من الدخان ودرجة الحرارة المرتفعة لمصابيح الهالوجين إلى دقة وكفاءة مصابيح COB LED، تطور جذب الأسماك للأضواءهو نموذج مصغر لتطور تكنولوجيا مصايد الأسماك.هذه التكنولوجيا لا تحل فقط نقاط الضعف في الإضاءة التقليدية، بل أيضًاأيضًاكفاءة عالية في الإضاءة،إضاءة COBاستقرار،البوليفيين في الصمامتعيد مرونة تقنية COB تحديد القيمة الأساسية للأضواء التي تجذب الأسماك. بالنسبة للصيادين، فإن شعاع الضوء الناتج عن تقنية COB لا ينير البحر المظلم فحسب، بل ينير أيضًا المستقبل الأخضر والفعال لمصايد الأسماك البحرية.