De gasuitwisseling (Gaseous Exchange) is de absolute sleutelfactor
Traditionele vaten (zoals glazen potten met metalen of plastic schroefdop) sluiten de omgeving hermetisch af. Wetenschappelijk onderzoek toont aan dat dit grote nadelen heeft:
-
Ethyleen-accumulatie: Planten produceren in vitro ethyleen. In hermetisch gesloten vaten kan deze concentratie wel 20 keer hoger oplopen dan in geventileerde vaten. Dit leidt tot dwerggroei, gele bladeren en vroegtijdige bladval.
-
CO₂-tekort overdag: Weefselkweekplanten halen suikers uit het agar-medium. Via aangepaste belichting wordt de groei via fotosynthese enorm gestimuleerd en bouwen ze op die manier biomassa op. In gesloten vaten is de CO₂ overdag binnen een paar uur uitgeput, wat de fotosynthese platlegt. Het potentieel van de aangepaste belichting wordt op deze manier niet gerealiseerd.
-
Het gebruik van vaten met filter verhoogt de biomassa, vergroot het bladoppervlak (vaak met meer dan 50%) en zorgt voor dikkere stengels doordat ethyleen kan ontsnappen en CO₂/O₂ stabiel blijven.
De eco2box gebruikt dieptefiltratie (depth filtration).
Vlakke membranen kunnen bij extreme temperatuurwisselingen of hoge luchtvochtigheid een dunne film van condenswater vasthouden, dit blokkeert de gasuitwisseling waardoor de ethyleen ophoopt. Het dieptefilter van Eco2 handhaaft de gasuitwisseling veel constanter. Bovendien remt de driedimensionale structuur de fysieke verdamping net voldoende af, waardoor het medium minder snel uitdroogt dan bij grote, open oppervlakte-filters.
Hyperhydriciteit (Glazigheid) verminderen
Een van de grootste frustraties in laboratoria is hyperhydriciteit: een fysiologische afwijking waarbij planten te veel water opnemen, weefsel “glazig” en broos wordt, en de planten uiteindelijk afsterven.
-
Wetenschappelijke studies tonen aan dat een hoge relatieve vochtigheid (RH ~100%) in traditionele, luchtdichte vaten de hoofdoorzaak is. De plant kan via de huidmondjes (stomata) geen water verdampen (transpiratie), waardoor de sapstroom stagneert.
- Teveel verdamping, bv. door een vlakke filter, zorgt dan weer voor een te lage relatieve vochtigheid (RH < 80%). Het medium droogt uit, de zoutconcentratie stijgt tot toxische niveaus en toxische stoffen hopen op in de planten. Als gevolg verbranden of verschroeien de plantjes.
-
De eco2box laat een gecontroleerde passieve ventilatie toe, die de interne luchtvochtigheid net genoeg verlaagt om de natuurlijke transpiratiestroom op gang te brengen en te houden, wat hyperhydriciteit drastisch vermindert. Tegelijk zorgt de filter dat de relatieve vochtigheid ook niet te laag wordt zodat de plantjes niet verbranden.
- Omdat niet elke plant dezelfde behoeften heeft zijn er filters met verschillende doorlaatbaarheden voorhanden.