Categorías: Hechos interesantes, Noticias eléctricas interesantes, Fuentes de luz
Cantidad de vistas: 30458
Comentarios sobre el artículo: 1
LED superbrillantes: la revolución tecnológica en iluminación eléctrica
Mucha gente sabe que LED modernos más eficaz que las lámparas incandescentes, y algunos modelos pueden discutir con lámparas fluorescentes. Pero rara vez se piensa qué cambios nos prometen estas tecnologías.
Paraíso prometido
Casi dos billones de dólares: tantos LED nuevos ahorrarán terrícolas en los próximos 10 años, siempre que se implementen ampliamente. En unidades de energía, los ahorros se expresarán en 18,3 teravatios hora. La reducción de las emisiones de CO2 durante esta década "LED" será de 11 gigatoneladas, y el consumo de petróleo disminuirá en casi mil millones de barriles. Y se pueden cerrar 280 plantas de energía promedio.
Sí, los profesores Jung Kyu Kim y Fred Schubert del Instituto Politécnico Rensselaer abordaron el pronóstico del futuro de los sistemas de iluminación de estado sólido. Intentaron ir más allá del alcance del ahorro de electricidad "para una casa" e imaginar cómo será nuestro mundo, en el que los LED se extenderán mucho más de lo que hay ahora. Y lo más importante, consideraron qué alturas técnicas deberíamos esperar de los mismos LED en los próximos años.
Recientemente, las grandes masas, en respuesta a los "hechizos verdes", se apresuraron a comprar lámparas fluorescentes compactas. Los LED todavía están a la sombra, principalmente debido al costo excesivamente alto. Pero este es un asunto temporal. Pero vale la pena considerar la capacidad potencial de los LED para eludir significativamente las mejores lámparas fluorescentes en eficiencia. Por supuesto, los LED que actúan como indicadores, componentes de pantallas o cualquier tipo de dispositivo optoelectrónico, prácticamente no tienen ningún efecto en el equilibrio energético del mundo. Pero la iluminación basada en este principio literalmente puede cambiarlo.
La revolución se acerca
Según el pronóstico de Kim y Schubert, en los próximos años seremos testigos de una verdadera revolución en esta área. En su artículo publicado en la revista Optics Express, Jung y Fred escriben sobre el "paradigma de reemplazo" (es decir, el reemplazo total de bombillas incandescentes con LED), que también puede interpretarse como un reemplazo de paradigma. El hecho es que Al alcanzar una masa crítica de desarrollo en el campo de los LED, "explotarán" no solo en forma cuantitativa, sino también cualitativa, en un cambio en la vida.
¿Cómo, por ejemplo, reduce el consumo de electricidad para iluminar casas, apartamentos y calles entre 13 y 17 veces? Ciertamente, puede imaginar cómo las ciudades y pueblos adquieren molinos de viento y paneles solares y decir a las redes eléctricas centralizadas "¡Adiós!". Sin un fuerte aumento en la eficiencia de los sistemas de iluminación, no hay nada que pensar sobre tal independencia, será demasiado costoso.
Los científicos de Rensselaer citan la efectividad de la iluminación: buenas lámparas incandescentes - 16 lúmenes por vatio, fluorescentes compactas - 64 (es decir, la diferencia es cuatro veces más larga), tubos fluorescentes largos - 80. Agregaremos que la eficiencia de los LED modernos producidos en masa diseñados específicamente para la iluminación está en alguna parte luego en el área entre lámparas fluorescentes compactas y "largas". Mientras tanto, los científicos determinaron el límite teórico para los LED como 320 lúmenes por vatio, y un parámetro realista alcanzable para los próximos años: ¡213! (En todos los casos, se consideran los llamados LED blancos reales necesarios para la iluminación del hogar, ya que los colores son aún más efectivos).
El talco para bebés ahorra
El mes pasado, la compañía estadounidense Cree, uno de los líderes de la industria, anunció la creación de un prototipo de LED blanco con una eficiencia de 161 lúmenes por vatio, ¡que es diez veces mayor que la lámpara incandescente promedio! Mientras tanto, los LED de clase de "iluminación" en serie de diferentes compañías ya han cruzado el umbral de 100 lúmenes por vatio.
Belleza, pero ¿cuándo bajarán los precios? Aquí debo decir que en la "ciencia del LED" en los últimos años han estado sucediendo muchas cosas interesantes. Los científicos están experimentando con nuevos materiales.Debe aclararse que las luces LED blancas se fabrican de acuerdo con dos tecnologías: o ponen tres LED pequeños con rayos rojos, verdes y azules uno al lado del otro, recibiendo luz "pseudoblanco"; o toman un LED que emite un flujo ultravioleta (a veces azul) y lo cubren con una capa de fósforo, que convierte esta radiación en luz blanca, más o menos cercana a la natural.
El primer enfoque está mal distribuido y es costoso. Y aún así, esto no es lo mismo que el blanco real. El segundo LED es menos eficiente. Y, sin embargo, su fósforo contiene un compuesto complejo que contiene, entre otras cosas, itrio y cerio. Esta es una de las razones del alto costo de la iluminación de los LED blancos.
Pero recientemente, los físicos de Duke descubrieron que el polvo de óxido de zinc ultrafino (un componente de los polvos para bebés) con la adición de azufre en la proporción correcta, siempre que la nanoestructura se forme correctamente, puede transformar efectivamente la luz ultravioleta en una luz blanca muy brillante y clara. En este caso, el componente blanco resultó ser 1000 veces más brillante que el ultravioleta en la radiación de salida.
Hoy
Kim y Schubert escriben que la distribución de los LED debería ir mucho más allá de las simples lámparas para el hogar. Los emisores de estado sólido pueden cambiar el entorno tecnogénico que nos rodea. De hecho, en varios LED, es posible controlar el espectro con alta precisión, los parámetros de la divergencia del haz de luz, su polarización y las oscilaciones de radiación en el tiempo. En general, casi todo.
Con la ayuda de los LED, es posible tratar una serie de enfermedades y realizar experimentos científicos interesantes, estimular el crecimiento de las plantas en condiciones que son atípicas para ellos y crear caminos seguros interactivos.
Y esto significa que, con la ayuda de los LED, es posible tratar una serie de enfermedades y realizar experimentos científicos interesantes, estimular el crecimiento de las plantas en condiciones que no son típicas para ellos, y crear caminos seguros interactivos, etc. Con tanta flexibilidad de configuración, todos los caminos están abiertos. Juntos, los científicos lo llamaron "iluminación inteligente", y para que las palabras hermosas no contradigan a los negocios, el Instituto Rensselaer, junto con las universidades de Boston y Nuevo México, crearon un centro de investigación: el Centro de Investigación de Iluminación Inteligente.
La National Science Foundation ya ha asignado $ 18.5 millones a los socios durante los próximos cinco años para implementar el soñar despierto con LED. Por lo tanto, la "oda a los LED" de los profesores de Rensselaer puede considerarse un anuncio de futuras victorias del centro. Y dado que este tema no solo se trata en las universidades e institutos mencionados anteriormente, el próximo "cambio de paradigma" puede considerarse un problema resuelto. Si tomará 10 años o algunos más es otra cuestión.
Ver también en electro-es.tomathouse.com
: