Połączenie diod LED z soczewkami oraz odzyskiwanie rozproszeń światła i odblasków - to przepis na rewolucyjny model lampy ulicznej. Zdaniem jego konstruktorów ten projekt znacznie zmniejszy zanieczyszczenie świetlne, a do tego pozwoli oszczędzić energię. Czy ten patent sprawdza się w praktyce, na razie nie wiadomo, bo prototyp urządzenia dopiero powstaje.
Zanieczyszczeni świetlne to termin stworzony na określenie nadmiernego oświetlenia nocnego, obecnego zwłaszcza na terenach zurbanizowanych. Jego najszybciej zauważalnym skutkiem jest utrudnienie obserwacji astronomicznych nocnego nieba.
Jednak według ekologów to nie tylko problem astronomów, ale zagrożenie środowiskowe. Może nie tylko negatywnie wpływać na rośliny i zwierzęta naturalnie przystosowane do nocnej aktywności, ale także niekorzystnie działać na zdrowie ludzi.
Niechciane "wycieki" światła
Do tego zjawiska przyczyniają się lampy stosowane do oświetlania dróg i ulic. Tracą duże ilości światła, które "wycieka" w niechcianych kierunkach. Takie "wycieki" to spore straty energii.
Rozwiązaniem tych problemów ma być nowy projekt lampy. Według jego konstruktorów z meksykańsko-japońskiego zespołu naukowego jest on "najlepszy z dotychczasowych".
Dotąd jednak nie poparli tej opinii dowodem w postaci działającego prototypu. Na razie możemy poznać tylko teoretyczne założenia projektu, opublikowane w czasopiśmie "Optics Express".
Precyzyjne diody i soczewki
Według badaczy stosowane to oświetlania ulic wysokociśnieniowe lampy rtęciowe lub sodowe rozpraszają do 20 proc. energii w pionie lub poziomie, ponieważ ich strumienie światła trudno jest kontrolować. Łatwiej jest kierować wiązką światła z diody LED, bo jest ona emitowana z mniejszej powierzchni.
Na dodatek w starszych typach lamp do kontrolowania kierunku strumieni światła używano reflektorów wykonanych zazwyczaj z polerowanego aluminium. Tymczasem w przypadku lamp LED-owych można korzystać ze znacznie bardziej precyzyjnych soczewek.
Badacze ocenili, że najlepsze z obecnych LED-owych lamp ulicznych rozpraszają niepotrzebnie około 10 proc. wytwarzanej energii i deklarują, że opracowany przez nich model pozwoli zredukować wyciek do zaledwie 2 proc.
Dokładne kierowanie i odzysk światła
O rewolucyjności meksykańsko-japońskiego projektu mają decydować trzy czynniki. Pierwszym są specjalne soczewki dla każdej diody LED, skupiające wiązki światła tak, by biegły w jednym kierunku równolegle do siebie. W obecnie używanych modelach lamp wiązki krzyżują się, przez co sporo światła "wylewa się" poza obszar docelowy.
Kolejne ulepszenie dotyczy powierzchni, w której mają być osadzone diody z soczewkami. Ma ona odbijać światło, zapewniając jego odzysk z tych wiązek, które ewentualnie nie pobiegną zaplanowanym torem. Ostatnia innowacja to dyfuzor, który redukowałby niechciane odblaski z przechodzącego przez niego strumienia światła.
Ekologiczne i oszczędne
Konstruktorzy podkreślają, że ich zastosowanie ich projektu przyniesie korzyści nie tylko dla środowiska czy kierowców podczas nocnych podróży, ale także zyski ekonomiczne. Nowe lampy mają zużywać na oświetlenie odcinak drogi od 10 do nawet 50 proc. energii mniej niż obecnie używane modele.
Trwają prace nad prototypem rewolucyjnej lampy. Ma on być ukończony do października.
Autor: js//bgr / Źródło: bbc.co.uk