Mat-Hälsa-Miljö

fredag, 10 oktober 2014 02:20

Kan LED rädda vår värld

Skrivet av

blue ledPå förekommen anledning känner vi oss manade att informera alla våra vetgiriga läsare om LED (Light Emitting Diods). Den förekomna anledningen är att Nobels fysikpris 2014 gick till Isamu Akasaki, Hiroshi Amano och Shuji Nakamura för upptäckten av energieffektiva blå lysdioder. Man kan undra varför det tagit Nobelkommittén ända till 2014 att uppmärksamma en produkt som kom till strax före milleniumskiftet.

 Riksdagsbeslut
Med början i september 2009 skulle Thomas Alva Edisons glödlampa från 1879 med en glödtråd av kol fasas ut i Sverige (ve och fasa för gamla glödlampor). Energiförbrukningen skulle minskas radikalt. Eftersom energi mäts i watt förbjöds 100 watts lampor först. Från och med 2013 ska det inte finnas några lampor modell Edison, bara lågenergilampor som fungerar som lysrör och innehåller därför en liten mängd kvicksilver. Lågenergilampa refereras ofta till som halogenlampa.

Förhastat beslut
Beslutet om att de gamla glödlamporna, som slukar energi (ca 20-25% av den totala elförbrukningen i ett hem), skulle bytas ut mot lågenergilampor måste ha klubbats igenom utan miljöpartister närvarande. Kvicksilver (en förutsättning för att göra lågenergilampan energieffektiv), som är en av de farligaste metallerna, tilläts alltså att vara en del av den nya miljövänliga politiken. Kvicksilver är i sin metalliska form relativt ofarligt men omvandlat till gasform  i luft och vatten (kvicksilver har högt ångtryck och förgasas lätt) är metallen direkt hälsovådlig. Det enda positiva med lågenergilampor är att de bara kräver en femtedel av den energi som behövs för en vanlig glödlampa. Nästa beslut som berör belysning ur miljösynpunkt både när det gäller energiförbrukning och möjlighet till återvinning borde bli lättare. Om Edisons glödlampa inte är acceptabel är det nog dags att förbjuda kvicksilverlampor också. Det blir med största sannolikhet LED (ljus emitterande dioder) som behöver förklaras på  kommande sammanträden. Ett stort tack till ledamöterna i Vetenskapsakademin. (Märk väl att vid beslutstillfället rörande glädlampors utfasning fanns det redan LED-lampor på marknaden, red.anm.)

Lite bakgrund
På en båt finns det begränsad tillgång till elektricitet alltså måste man var sparsam. Man vill ju kunna starta motorn när man ska åka hem. Så kallade indikatorlampor med rött ljus (det finns många på båtar) uppfanns av Nick Holonyak Jr. redan i början av 60-talet. På 70-talet kunde man få LED att lysa med gröna, gula och orange färger och vi fick miniräknare, digitalur och testutrustning. Sedan kom 80-talet med effektivare och större ljusutbyte för utomhusskyltar och trafikljus. På 90-talet blev LED mer tillförlitligt, fler färger tillkom och ljuskällan klarade tuffare tillämpningar. Dr.Shuji Nakamura (som äntligen fick Nobels fysikpris) förde LED framåt genom att tillföra det blå ljuset, högre intensitet och så småningom vitt sken. Det skedde före och strax efter milleniumskiftet. Till hjälp hade han sedermera Isamu Akasaki ochHiroshi Amano

Dagens LED
swedtechIdag har LED nått en prestanda som vetenskapsmän bara vågat hoppas på. I laboratorier har det uppmätts 100 lumen per watt, (se den något mer moderata omvändlingstabellen i slutet på artikeln) vilket innebär att man kan lysa upp fasader på 150 meters håll. Det är LED-ljus som lyser upp Globen i Stockholm, världens för tillfället största pariserhjul, Singapore Flyer och världens största fristående torn, CN Tower. Det är en revolutionerande teknik som är färdig för användning i varje hushåll, butiker, utställningslokaler, industrier, gatlyktor, fasadbelysning, trädgårdar, swimmingpooler, användningsområden finns överallt. Det är framtidens ljuskälla i nutid.

Kostnadseffektiv
LED-lampan är en enkel och stark konstruktion och den finns i många olika utföranden. Det finns egentligen bara en nackdel, en LED är fortfarande lite dyr i inköp. Det har dock visat sig att man behöver färre ljuspunkter för samma upplysningsgrad om man använder LED. En LED-belysning kan spara upp till 80-85% av den energi som används idag för belysning. En tre watts lampa har samma lumen som en trettio watts lampa av gammal modell. (En halogenlampa kräver en femtedel av den energi som behövs för en vanlig glödlampa och en LED-lampa kräver bara en femtedel av den energi som behövs för en halogenlampa. Vi överlåter åt våra läsare att jämföra en LED-lampa med en glödlampa i procent. red anm.)

Många andra fördelar
För att sammanfatta alla fördelar får vi börja med ordet högeffektiv. LED utför det som en lampa är till för, nämligen att lysa upp och har överlägsen ljusspridning. En LED har lång brinntid ända upp till 100 000 timmar. Med lägre energiåtgång blir den naturligtvis miljövänlig, också p.g.a. av de förnybara komponenter den består av. En belysning som går att styra i form av färgval, ljusvinklar, styrka och form, kallt eller varmt vitt sken och mer gult (även andra färger som nämnts tidigare). Hög tillförlitlighet p.g.a. att den är stöt- och vibrationsokänslig. Man kan sitta nära lampan och läsa för en LED avger ingen UV-strålning. På en LED-lampa anpassad för hushåll  bränner man sig dessutom inte.

Öar och LED-ljus
På en ö finns det ju oftast begränsad tillgång till el. Dieseldrivna generatorer som producerar allt som behövs och i vissa fall elkablar från fastlandet som har begränsningar. Om alla ljuspunkter på en ö skulle vara av LED-typ skulle elförbrukningen kunna minskas med upp till 80-85%. I Thailand finns det massor med öar som besöks av turister från Norden. När fördelarna med LED når resortägarna kommer det att gå fort med bytet till en ny effektivare ljuskälla. Marknaden är inte riktigt satt än och många företag säljer lågkvalitativa LED-lampor. Köp LED där du känner dig trygg, dålig kvalitet kan alla genomskåda vid en närmare titt. Fråga massor vid köpet och efter att ha läst den här artikeln kan du mer än de flesta.

Vetenskapsakademin
”En upptäckt till gagn för mänskligheten” var Vetenskapsakademins förklaring till varför priset gick till de tre ovanstående fysikerna. Det var det blå ljusets som fattades i färgspektrat för att få en LED-lampa att lysa med vitt sken. Nu finns allt som behövs för att LED ska erövra världen. Materialet i de komponenter en LED-lampa består av finns i riklig mängd och är inget dyrt material. För tillfället försöker de tillverkare som haft höga utvecklingskostnader hålla priset uppe. När tekniken blir mer tillgänglig och kunskapen hos fler att tillverka LED av hög kvalitet sprids, kommer priset att sjunka radikalt. Eftersom en fjärdedel av all energi som förbrukas i världen går till belysning är besparingarna med LED svindlande. En och en halv miljard människor på jorden har ingen eller näst intill ingen tillgång till elektricitet. En LED-lampa kan drivas av billig lokal solenergi och kommer att lösa många människors behov av belysning. Kanske kan LED rentav rädda vår miljö, vår värld.

För de mer tekniskt intresserade
En diod är en komponent som tillåter ström att flyta i en riktning. Nästan alla ledande material bildar en diod när de läggs mot varandra. När strömmen skickas genom dioden exiteras atomerna i det ena materialet till en högre nivå. Atomerna i det första materialet behöver frigöra den högre energinivån och gör det genom att dela med sig av elektroner till det andra materialet. När elektronerna frigörs avges fotoner (synligt ljus)

Komponenter i en LED-lampa

Linsen: En precisionslins med optiska egenskaper för att fokusera ljuset till önskad spridning och riktning.

LED-chips: Den faktiska halvledarkomponenten som skapar ljuset, mycket liten i förhållande till resten av led-förpackningen, ofta mindre än en mm.

Strömledare: Består av en mycket tunn ledare som kopplar ihop chipset med anslutningarna.

Inkapsling: Består av ett genomskinligt material som sammanfogar linsen med chipset.

Höljet: Håller ihop alla delar.

Kylfläns: Ett stort stycke värmeavledande material.

Anslutning: Består av en katod och en anod, här kopplas strömmen in.

LED bygger på 12 volts princip, en transformator är antingen inbyggd eller skickas med separat vid köp av LED-lampor. LED står för Light Emitting Diod


Omvandlingstabell

Ljusstyrka uttrycks i lumen när det gäller LED.

100 Watt är 1300-1400 Lumen

75 Watt är 920-970 Lumen

60 Watt är 700-750 Lumen

40 Watt är 410-430 Lumen

25 Watt är 220-230 Lumen

Dra ditt strå till miljöstacken byt ut dina lampor nu

 

Läst 2291 gånger Senast ändrad lördag, 11 oktober 2014 15:55
Logga in för att kunna kommentera