I dette blogindlæg vil vi se på udviklingen af belysningsteknologi, specifikt ændringen fra glødelampe til LED-belysning, hvordan det har påvirket vores liv og miljøet, og hvad fremtiden bringer.
Opfindelsen af glødepæren var mere end blot et teknologisk gennembrud. Opfundet af Thomas Edison i 1879 var glødepæren ikke kun et værktøj til at oplyse mørket, men en innovation, der fundamentalt ændrede den måde, mennesker udnytter elektricitet på. Fremkomsten af glødepæren skabte en ny social struktur, der tillod natteaktiviteter over hele kloden, og sammen med udviklingen af industrien førte det til accelerationen af urbaniseringen. I mange år efter dens opfindelse var glødepæren en vigtig belysningsenhed i hjem og offentlige rum, og den blev meget brugt i Sydkorea indtil 1980'erne.
Princippet om glødepærer er ret simpelt. Ethvert stof med en absolut temperatur over 0 grader Celsius udsender elektromagnetiske bølger, et fænomen kendt som termisk stråling. Glødepærer bruger denne termiske stråling til at producere lys. Glødepæren har et tyndt rør kaldet en glødetråd lavet af wolfram i midten, og når elektrisk energi fra et kraftværk tilføres pæren, varmer den glødetråden op og bruger lyset, der udsendes af termisk stråling, til at belyse den. Glødepærer har dog den ulempe, at kun 5 % af den tilførte elektriske energi omdannes til lysenergi, og de resterende 95 % af energien afgives i form af varme, hvilket resulterer i lav virkningsgrad, og den store mængde varmeenergi, der afgives, hæver temperaturen i rummet unødigt. Hvis du går til et gammelt landsted eller en gammel bygning, vil du ofte se glødepærer, hvorfor du kan blive varm, hvis du sidder under dem i længere tid.
Som sådan var glødepærer en vigtig opfindelse i historien, men deres begrænsninger førte hurtigt til behovet for nye teknologier. Fluorescerende pærer blev skabt for at overvinde problemet med lav energieffektivitet. I modsætning til glødepærer producerer fluorescerende lamper ikke lys ved varme, men ved udledning af damp. Glasrøret i et lysstofrør indeholder en lille mængde kviksølvdamp og argongas, som er let at aflade. Når der påføres en spænding til elektroderne på hver side af lysstofrøret, frigives elektroner og kolliderer med kviksølvatomerne i glasrøret. Hvert atom har en kerne med protoner og neutroner i centrum og elektroner, der kredser omkring det. Når en partikel rammer den, aktiveres elektronerne, der kredser omkring den, midlertidigt og bliver ophidsede. I naturen har alt stof en tendens til at forblive så stabilt som muligt, for eksempel strømmer vand altid fra højere til lavere niveauer. Ophidsede elektroner ønsker også at vende tilbage til deres hviletilstand, og ved at gøre det afgiver de den energi, de modtog fra sammenstødet, i form af lys. Lyset, der udsendes, er i det ultraviolette område, så det er usynligt for vores øjne. Imidlertid reagerer det fluorescerende materiale på indersiden med den ultraviolette stråling og udsender lys i det synlige område, som vi kan bruge. Sammenlignet med glødepærer udsender fluorescerende pærer stærkere lys, holder dobbelt så længe og forbruger kun 25-35 % af glødepærernes elektricitet, hvilket kan spare dig penge på din elregning. Ulempen er dog, at de bruger meget energi på at tænde og slukke, og flimrer efter tænding. Vi har alle været i skole under flimrende fluorescerende lys på et eller andet tidspunkt. Hvad mere er, hvis en lysstofrør går i stykker, kan kviksølvdampen indeni blive frigivet, hvilket kan bringe vores helbred i fare og forårsage miljøproblemer senere.
LED-belysning, også kendt som den næste generation af belysning, er for nylig blevet introduceret, og det står for Light Emitting Diode. En halvleder er et materiale, der har egenskaberne som en leder, der kun tillader strøm at passere gennem det under visse forhold. En halvleder er en struktur, hvor et positivt ladet stof og et negativt ladet stof er bundet sammen, og når der påføres en spænding på det, bevæger elektroner sig, og friktion genererer energi, som omdannes til lysenergi og udsender lys, hvilket LED'er gør. Afhængigt af halvlederens materiale og struktur kan farven på lyset, der udsendes af LED'en, justeres. Faktisk har LED'er været brugt i smartphones, tv, trafiklys, skærme osv. i lang tid, og først for nylig er de blevet brugt til hjemmebelysning. LED-lys er yderst effektive og omdanner omkring 90 % af den elektriske energi til lysenergi, så de kan spare dig penge på din elregning, er lavt vedligeholdelseskrævende og er semi-permanente og holder omkring 20 år, når de først er installeret. De er også miljøvenlige, fordi de ikke bruger tungmetaller som kviksølv, hvilket er en stor fordel i forhold til lysstofrør. LED-belysningsteknologien er dog endnu ikke fuldt kommercialiseret og kan være dyr at installere. Der er også bekymring for, at den blå farve på lysdioder kan have en negativ effekt på synsnerven.
I Sydkorea har produktion og import af glødepærer været forbudt siden begyndelsen af 2014. Du kan stadig finde glødepærer i kaffebarer, madboder og andre steder, men de vil snart forsvinde. Og i den nærmeste fremtid vil fremskridt inden for LED-teknologi give os mulighed for at købe LED-lys, der overvinder deres nuværende mangler til en billigere pris, og verden vil blive oplyst af lyset fra LED-lys. Udviklingen af lysteknologi handler ikke kun om at blive mere energieffektiv, den udvikler sig også for at tage højde for den påvirkning, den har på vores dagligdag og miljøet. Det er ikke bare et skift af pære, men en proces med konstant udfordring og innovation i menneskehedens søgen efter en bedre livskvalitet.
