Categories: Fets interessants, Notícies elèctriques interessants, Fonts de llum
Nombre de visualitzacions: 30458
Comentaris sobre l'article: 1
LED Superbright: la revolució tecnològica en la il·luminació elèctrica
Molta gent ho sap LED moderns més eficaç que les làmpades incandescents, i alguns models poden discutir amb llums fluorescents. Però poques vegades algú pensa en quins canvis ens prometen aquestes tecnologies.
Paradís promès
Gairebé dos bilions de dòlars, tants nous LED estalviaran terres de terra en els propers deu anys, sempre que estiguin implementats àmpliament. A les unitats d’energia, l’estalvi s’expressarà en 18,3 terawatts hores. La reducció de les emissions de CO2 durant aquesta dècada “LED” serà d’11 gigatons i el consum de petroli caurà gairebé mil milions de barrils. I es poden tancar 280 centrals mitjanes d’energia.
Sí, els professors Jung Kyu Kim i Fred Schubert de l’Institut Politècnic de Rensselaer es van apropar a la previsió del futur dels sistemes d’il·luminació d’estat sòlid. Van intentar anar més enllà de l’estalvi d’estalvi d’electricitat “per a una casa” i imaginar com serà el nostre món, en què els LED s’aniran molt més estesos del que hi ha ara. I el més important, van considerar quines altures tècniques hauríem d’esperar dels mateixos leds en els propers anys.
Recentment, les grans masses, en resposta a "encanteris verds", s'han afanyat a comprar làmpades fluorescents compactes. Els LED encara estan a l'ombra, principalment a causa del cost excessivament elevat. Però aquest és un tema temporal. Però convé tenir en compte l'eficiència potencial dels LED per eludir significativament les millors llums fluorescents en termes d'eficiència. Per descomptat, els LED que actuen com a indicadors, components de pantalles o qualsevol altre dispositiu optoelectrònic, pràcticament no tenen cap efecte sobre el balanç energètic del món. Però la il·luminació basada en aquest principi pot canviar-la literalment.
La revolució s’acosta
Segons les previsions de Kim i Schubert, en els propers anys assistirem a una veritable revolució en aquest àmbit. En el seu treball publicat a la revista Optics Express, Jung i Fred escriuen sobre el "paradigma de substitució" (és a dir, la substitució total de les bombetes incandescents per LED), que també es pot interpretar com un reemplaçament de paradigma. El fet és que en assolir una massa crítica de desenvolupament en el camp dels LED, "explotaran" no només de forma quantitativa, sinó de forma qualitativa, canviaran la vida.
Com es pot, per exemple, reduir el consum d’electricitat per l’enllumenat de cases, apartaments i carrers de 13 a 17 vegades Certament, podeu imaginar com les ciutats i els pobles adquireixen molins de vent i plaques solars i dir a les xarxes elèctriques centralitzades “Adéu!”. Sense un fort augment de l’eficiència dels sistemes d’il·luminació, no hi ha res a pensar en tal independència: serà massa cara.
Els científics de Rensselaer citen l'eficàcia de la il·luminació: bons llums incandescents - 16 lumens per watt, fluorescents compactes - 64 (és a dir, la diferència és quatre vegades més gran), tubs fluorescents llargs - 80. Afegirem que l’eficiència dels leds moderns produïts en massa dissenyats específicament per a la il·luminació són en algun lloc després a la zona entre làmpades fluorescents compactes i "llargues". Mentrestant, els científics van determinar el límit teòric per a LEDs com a 320 lúmens per watt, i un paràmetre realista assolible per als propers anys - 213! (En tots els casos, es consideren els anomenats LED blancs reals necessaris per a la il·luminació de la llar, ja que els de color són encara més efectius).
Estalvia pols per a nadons
El mes passat, l’empresa nord-americana Cree, un dels líders de la indústria, va anunciar la creació d’un prototip LED blanc amb una eficiència de 161 lúmens per watt, deu vegades superior a la llum incandescent mitjana. Mentrestant, els LED serie d'il·luminació de diferents empreses ja han superat el llindar de 100 lúmens per watt.
Bellesa, però quan retallaran els preus? Aquí he de dir que a la “ciència LED” dels darrers anys han passat moltes coses interessants. Els científics estan experimentant amb nous materials.Cal aclarir que les làmpades LED blanques es fabriquen mitjançant dues tecnologies: o bé posen tres minúsculs LED amb raigs vermells, verds i blaus de costat, rebent llum "pseudo-blanca"; o bé agafen un LED que emet un flux ultraviolat (de vegades blau), i el cobreixen amb una capa de fòsfor, que converteix aquesta radiació en llum blanca, més o menys propera a la natural.
El primer enfocament està mal distribuït i costós. I tot i així, no és el mateix que el blanc real. El segon LED és menys eficient. I, tanmateix, el seu fòsfor conté un compost complex que conté, entre altres coses, itri i cervi. Aquesta és una de les raons de l’elevat cost d’il·luminació de LEDs blancs.
Però recentment, físics de Duke van descobrir que una pols ultrafina d’òxid de zinc (un component dels pols per a nadons) amb l’afegit de sofre en la proporció adequada, sempre que la nanoestructura estigui formada correctament, pot transformar eficaçment la ultraviolada en una llum blanca molt brillant i clara. En aquest cas, el component blanc va resultar ser 1000 vegades més brillant que l’ultraviolat en la radiació de sortida.
Avui
Kim i Schubert escriuen que la distribució dels LED hauria d’anar molt més enllà que les simples làmpades domèstiques. Els emissors d’estat sòlid són capaços de canviar l’entorn tecnogènic que ens envolta. De fet, en diversos LED és possible controlar l’espectre amb alta precisió, els paràmetres de la divergència del feix de llum, la seva polarització i les oscil·lacions de la radiació en el temps. En general, gairebé tot.
Amb l’assistència de leds, és possible tractar diverses malalties i realitzar interessants experiments científics, estimular el creixement de les plantes en condicions que són atípiques per a elles i crear vies segures interactives.
I això vol dir que, amb l'ajut de leds, és possible tractar diverses malalties i dur a terme experiments científics interessants, estimular el creixement de les plantes en condicions que no són pròpies i crear carreteres segures interactives, etc. Amb una flexibilitat d'aquesta configuració: tots els camins estan oberts. Junts, els científics l’anomenaven “il·luminació intel·ligent” i perquè les paraules boniques no contradiguin el negoci, l’Institut Rensselaer, juntament amb les universitats de Boston i Nou Mèxic, van crear un centre de recerca - Smart Lighting Research Center.
La Fundació Nacional de la Ciència ja ha destinat 18,5 milions de dòlars als socis per als propers cinc anys per implementar la projecció de son LED. Per tant, la "oda als leds" dels professors de Rensselaer es pot considerar un anunci de futures victòries del centre. I atès que aquest tema no es tracta només a les universitats i instituts esmentats anteriorment, el proper "canvi de paradigma" es pot considerar un problema resolt. Si passarà deu anys, o uns quants més, és una altra pregunta.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: