Αντικατάσταση των λαμπτήρων με chips

Από σελίδα των New York Times, 11 Φεβρουαρίου 2003

Οι συνηθισμένες λάμπες φωτισμού όπως και οι σωλήνες φθορισμού ή νέου, πρόκειται να αφήσουν τη θέση τους σε ένα νέο είδος, που ήδη εμφανίστηκε στη κεντρική πλατεία της Νέας Υόρκης, Times Square, στη πρόσοψη του θεάτρου Goodman του Σικάγου και άλλες πόλεις των ΗΠΑ, φέτος το χειμώνα.

Η καινούργια όμως εφαρμογή που θα έρθει προς μαζική χρήση περίπου το 2007, δεν είναι τίποτα άλλο παρά μικροτσίπ που εκπέμπουν φως, λειτουργούν περισσότερο, χρησιμοποιούν λιγότερη ισχύ και επιτρέπουν στους σχεδιαστές να χρησιμοποιήσουν το φως του με τρόπους που ποτέ πριν δεν έχουν φανταστεί.

Ήδη 18 εκατομμύρια chips βρίσκονται για επίδειξη στη πρόσοψη του θεάτρου Goodman στο Σικάγο και ένα Χριστουγεννιάτικο δέντρο στο Λευκό Οίκο.

Οι ερευνητές όμως συνεχίζουν τις προσπάθειές τους για να μικρύνουν τα τσιπ όσο περισσότερο γίνεται, να βελτιώσουν την ήδη εντυπωσιακή ενεργειακή αποδοτικότητά τους και να αυξήσουν τη φωτεινότητά τους. Τα τσιπ αναμένονται να έλθουν προς χρήση στα γραφεία και σπίτια από το 2007.

Οι εμπειρογνώμονες λένε, ότι θα γίνει οικονομία δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως στο ηλεκτρικό και στη συντήρηση. Θα είναι μια επανάσταση στο πώς οι άνθρωποι θα χρησιμοποιούν το φωτισμό στα σπίτια και τα γραφεία για να αλλάξουν διάθεση.

Δεν μιλάμε μόνο για την αντικατάσταση των λαμπτήρων, αλλά για μια συνολικά νέα βιομηχανία φωτισμού.

Το όραμα των φυσικών για χρήση συσκευών με τη βοήθεια συσκευών στερεάς κατάστασης (LED), ήταν παλιό. Οι ερευνητές μιλούν για τη χρησιμοποίηση της τεχνολογίας αυτής για να αλλάξουν το χρώμα και τη φωτεινότητα του φωτισμού στους οίκους ευγηρίας σε κατάλληλες χρονικές στιγμές, οι οποίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν ώστε οι κάτοικοι τους να αισθανθούν ευχάριστα. Το νέο φως έχει τη δυνατότητα να αλλάζει ένα εκατομμύριο χρωματισμούς με μια απλή εντολή από ένα κομπιούτερ. 

Τα τσιπ, που είναι γνωστά ως L.E.D. έχουν τεράστια πλεονεκτήματα απόδοσης. Στις συσκευές όπως τα φώτα κυκλοφορίας, παραδείγματος χάριν, καταναλώνουν 80 τοις εκατό λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια από τις λάμπες και διαρκούν μέχρι 10 φορές περισσότερο. Επιπλέον, έχουν το πλεονέκτημα να μην καίγονται αμέσως αλλά να μειώνεται ο φωτισμός τους βαθμιαία.

Οι αρχιτέκτονες και οι σχεδιαστές έχουν πολύ μεγάλες φιλοδοξίες. Θέλουν να μιμηθούν στους εσωτερικούς χώρους τη μεταβλητότητα του φυσικού φωτισμού καθώς προχωρεί η ημέρα. Οι εμπειρογνώμονες φωτισμού προβλέπουν ότι μόλις μειωθούν οι δαπάνες, μια τέτοια ευελιξία θα αυξήσει πολύ τον ρόλο του φωτός στις διαθέσεις και την υγεία των ανθρώπων.

Τα τσιπ που θα χρησιμοποιηθούν κοστίζουν αυτήν την περίοδο πάρα πολύ για χρήση στο γενικό φωτισμό των σπιτιών. Το κόστος σήμερα αυτών είναι 40 έως 100 φορές των συνηθισμένων λαμπτήρων.

Αλλά όπως και τα ξαδέλφια τους οι μικροεπεξεργαστές, τα τσιπ αυτά αναμένεται να βελτιώνονται συνεχώς σε απόδοση και σε τιμή. Θα μπορούσαν να γίνουν φτηνοί και αρκετά φωτεινοί ώστε να ξεκινήσει η μαζική χρήση τους από το 2007.

Υπάρχουν όμως πολλοί τύποι αυτών των στερεάς κατάστασης φωτιστικών. Υπάρχουν οι οργανικές δίοδοι που εκπέμπουν φως, ή O.L.E.D. Αυτά τα πλαστικά, που εκπέμπουν φως, δεν είναι τόσο φωτεινά ή ανθεκτικά όσο τα τσιπ αλλά μπορούν να αποδειχθούν οικονομικότερα για πολλές χρήσεις. Χρησιμοποιούνται ήδη σε ελαφριές μικρές επιδείξεις.

Όμως οι συνηθισμένες λάμπες είναι πιθανό να παραμείνουν αρκετά φτηνοί, ώστε να χρησιμοποιούνται για πολλά χρόνια μέχρι να έρθουν οι άλλες πηγές, ακόμα κι αν είναι αρκετά ανεπαρκείς και εύθραυστες. Η απόδοση αυτών των λαμπτήρων σε φωτεινή ενέργεια δεν ξεπερνάει το 6 τοις εκατό. Τα σημερινά φωτεινά τσιπ είναι μέχρι και πέντε φορές πιο αποδοτικές.

Οι ερευνητές λένε ότι η περαιτέρω ανάπτυξη θα μπορούσε να διπλασιάσει την αποδοτικότητα των τσιπ. Έτσι θα  επέτρεπαν σε αυτές να ξεπεράσουν την αποδοτικότητα των λαμπτήρων φθορισμού.

Η πρώτη πρακτική δίοδος, που εξέπεμπε χαμηλής έντασης κόκκινο φως, εφευρέθηκε το 1962 στη General Electric. Το κόκκινο και το κεχριμπαρένιο L.E.D ήρθε στην αγορά μέσα στη δεκαετία του '70, ως σήματα on-off  αλλά και σε άλλους διακόπτες στην ηλεκτρονική και τα μηχανήματα. Η χρησιμοποίηση των διόδων για γενικό φωτισμό φαινόταν κωμική έως ότου ανακάλυψαν οι ερευνητές, της Toshiba , Hewlett Packard κλπ, πολύ φωτεινότερα υλικά και σχετικά ανέξοδους εκπομπούς μπλε και πράσινου φωτός στις αρχές της δεκαετίας του '90.

Οι μπλε δίοδοι ήταν κρίσιμες για την παραγωγή του λευκού φωτός, το οποίο θα μπορούσε να παραχθεί με το συνδυασμό μπλε, κόκκινου και πράσινου ή με το να λάμπει το μπλε φως μέσω ενός επιστρώματος κίτρινου φωσφόρου. Μέχρι τον περασμένο χρόνο, τα προϊόντα που φτιάχτηκαν γύρω από τη νέα γενεά των χρωμάτων υψηλής έντασης και το λευκό φως ήταν αξίας 1.2 δισεκατομμυρίων δολαρίων.

Η μεγαλύτερη αγορά είναι προς το παρόν οι υπαίθριες διαφημίσεις και ο φωτισμός των περιγραμμάτων των κτηρίων,  όπου οι δίοδοι εκτοπίζουν το νέον.

Τα λεωφορεία, τα φορτηγά και τα αυτοκίνητα έχουν διόδους στα φώτα των φρένων και τον εσωτερικό φωτισμό. Υπάρχουν οφέλη ενέργειας αλλά και οφέλη από την ασφάλεια, επίσης. Επειδή οι δίοδοι ανάβουν σε κλάσματα του δευτερολέπτου ενώ οι λαμπτήρες πυρακτώσεως όχι, όταν ένας οδηγός πατάει τα φρένα, τότε το έγκαιρο άναμμα των φώτων των φρένων, θα σώζει ζωές.

Όμως για την αντικατάσταση όλων των λαμπτήρων θα απαιτηθούν τεράστια κονδύλια και θα γίνει τεράστια περιβαλλοντική  ζημιά (από τους λαμπτήρες φθορισμού κυρίως). Όμως μια μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η διαδεδομένη χρήση του φωτισμού της στερεάς κατάστασης μέχρι το 2025 θα μπορούσε να μειώσει την ηλεκτρική ενέργεια 10 τοις εκατό και να κερδίσουν οι καταναλωτές 100 δισεκατομμύρια δολάρια.