LED-urile „Verzi” – viitorul iluminatului stradal

Omenirea utilizează iluminatul stradal mai mult de 300 de ani. Odată cu progresul științific și tehnologic, designul corpurilor de iluminat s-a schimbat în mod repetat: de la lumânări și lămpi cu kerosen, la LED-uri moderne. Dacă, la început doar unele orașe erau iluminate, în prezent este dificilă găsirea unei așezari rurale sau urbane fără stâlpii obișnuiți de lumină cu lămpi stradale. Pe parcurs, au apărut un număr mare de metropole, numărul locuitorilor însumând zeci de milioane de oameni, iar populația planetei, recent, a depășit 7 miliarde. În consecință, numărul de lămpi stradale a crescut, iar în orașele mari numărul acestora constituie aproximativ un milion de unități sau chiar mai mult. Și acest indicator este înregistrat doar într-un singur oraș! În medie, 12% din consumul de energie electrică într-un oraș revine iluminatului stradal. Aceasta constituie o pondere destul de semnificativă. Prin urmare, problema reducerii cheltuielilor pentru electricitate primește în prezent multă atenție. Pe lângă aspectul economic, principalul accent în această problemă se pune pe aspectul ecologic. Într-adevăr, o parte semnificativă a energiei electrice este încă generată la centralele termoelectrice – 66%. Iar la arderea combustibililor fosili se produce dioxid de carbon – CO₂. Dioxidul de carbon este unul dintre gazele cu efect de seră. Aceste gaze blochează reflectarea căldurii obținute de planetă de la Soare, astfel căldura excedentară rămâne în atmosferă, ceea ce duce la încălzirea planetei. Gazele cu efect de seră sunt o componentă importantă care participă la formarea climei planetei noastre. Temperatura pe Pământ depinde de cantitatea acestor gaze în atmosferă. Fără acestea, temperatura medie pe Pământ ar constitui -19°C. Odată cu creșterea proporției de gaze cu efect de seră din atmosferă, nivelul de căldură de pe planetă crește.

Unul dintre motivele care au dus la încălzirea globală recentă este creșterea ponderii dioxidului de carbon din atmosferă.

Dioxidul de carbon este foarte solubil în apă, iar mările și oceanele sunt o „baterie” bună pentru acesta. Dar, dioxidul de carbon are o caracteristică: solubilitatea acestuia în apă scade odată cu creșterea temperaturii. În urma acțiunilor întregii omeniri, în atmosferă crește nivelul de dioxid de carbon. Astfel temperatura pe planetă crește, iar odată cu creșterea temperaturii, mările și oceanele nu pot reține acel dioxid de carbon care deja e dizolvat, astfel începe emisia acestora, ceea ce duce la creșterea și mai mult a temperaturii și a efectului de seră. În urma celor expuse, obținem un cerc vicios unde temperatura pe planetă poate crește exponențial.

Un exemplu, ce impact are efectul de seră constituie planeta vecină a Pământului – Venus. Ca rezultat a activității vulcanice sporite pe Venus, au fost emise în atmosferă cantități enorme de dioxid de carbon. Cantități într-atît de mari, încît efectul de seră a influențat temperatura de pe suprafața planetei și constituie în prezent circa 450°С. La această temperatură se topește plumbul!

Începând cu 1958, sub supravegherea savantului american Charles Killing, a început să fie măsurat nivelul de dioxid de carbon din atmosferă. Rezultatele cercetării au arătat o creștere constantă a conținutului de CO₂ și graficul de creștere era corelat cu dinamica arderii a combustibililor fosili.

Scenariul planetei Venus este, desigur, un caz extrem. Dar și un efect de seră de nivel redus pe planeta noastră, poate duce la probleme globale foarte grave, precum creșterea nivelului mării, schimbări climatice, inundații și distrugeri ale culturilor. Prin urmare, a venit vremea ca omenirea să se gândească serios la metode de reducere a emisiilor de dioxid de carbon în atmosferă.

Una dintre aceste metode este reducerea cantității de combustibil fosil ars, deoarece atunci când se produce 1 kilowatt de energie electrică, se eliberează 0.5 kilograme de dioxid de carbon în atmosferă. Pentru a realiza această metodă, este necesară reducerea cantității de energie electrică consumată, corespunzător, este necesară utilizarea unor aparate electrice mai econome.

Utilizarea LED-urilor pentu iluminare este una dintre modalitățile de a reduce emisiile de dioxid de carbon în atmosferă și de a reduce efectul de seră. Într-adevăr, pe lângă faptul că lămpile cu LED sunt de 1.5 până la 2 ori mai economice decât iluminatul tradițional (lămpile HPS și cu Vapori de Mercur), acestea au și capacitatea de a controla luminozitatea. Acest lucru permite reducerea consumului de energie pentru iluminat în orele în care nu este nevoie de lumină puternică. Această tehnologie se numește Iluminare Inteligentă, sau Smart Light, și economisește în plus 25-30% din energie și reduce în continuare emisiile de dioxid de carbon. În cadrul acestei tehnologii sunt folosite elemente din IoT (Internetul Lucrurilor). În țările Uniunii Europene Iluminarea Inteligentă este considerată ca avînd un potențial enorm. Și nu în zadar: tranziția completă a iluminatului stradal în țările europene la LED-uri folosind tehnologia Smart Light va reduce consumul de energie cu 9.4 TWh, iar acesta este consumul de energie al unei țări precum Portugalia pe o perioadă de 5 ani!

Pe lângă efectul de seră, lămpile învechite prezintă un alt pericol. La producerea anumitor tipuri de lămpi folosite pentru iluminat, sunt utilizate substanțe nocive. De exemplu, la fabricarea lămpilor cu Mercur, la fel ca lămpile HPS (sodiu), este utilizat mercurul – o substanță foarte toxică. Pe lângă mercur, la fabricarea lămpilor HPS este utilizat și sodiul – o substanță la fel de dăunătoare pentru om. Prin urmare, aceste lămpi nu pot fi recunoscute ca fiind ecologice și nu pot fi reciclate cu deșeurile menajere, acestea necesită transport la punctele speciale de prelucrare. Din acest motiv, conform Convenției Minamata privind Mercurul, producția, importul sau exportul de lămpi cu Mercur vor fi interzise începând cu 2020, iar în țările din Uniunea Europeană a fost elaborată o directivă privind eficiența energetică, conform căreia lămpile HPS vor fi scoase din circulație.

În ceea ce privește ecologia, cei mai favorabili indicatori au lămpile cu LED. Acestea nu conțin substanțe nocive și pot fi ușor reciclate. Cele mai ecologice tehnologii LED se numesc LED ”Verde”. Dacă vorbim despre surse de lumină, atunci tehnologia LED este cea mai verde dintre aceastea. De aceea, sunt considerate ca o sursă de lumină cu un înalt potențial în viitor, care va înlocui în curând toate celelalte tipuri de iluminat stradal și casnic. Și este corect. Resursele ecologice ale planetei se epuizează rapid. Este necesară folosirea oricărei oportunități pentru a reduce povara asupra ecosistemului planetei. Chiar dacă lumina lămpilor cu LED-uri este albă, acestea sunt cele care ajută planeta noastră să rămână verde!