Fot. TRILUXWedług raportu Goldman Sachs diody emitujące światło to grupa produktów, która w największym stopniu przyczynia się do proekologicznej transformacji światowej gospodarki. W przeciwieństwie do elektrowni wodnych i baterii słonecznych, jest wdrażana na szeroką skalę zarówno w krajach rozwiniętych, jak i tych, które dopiero aspirują, by dołączyć do tego grona. Eksperci szacują, że do 2025 roku udział LED w rynku oświetlenia osiągnie poziom 95%, choć w 2010 był bliski zera. Obserwując te zmiany i sięgając pamięcią do losów żarówek i świetlówek energooszczędnych, można dojść do wniosku, że historia lubi się powtarzać. Tym razem robi to jednak w przyspieszonym tempie i na znacznie większą skalę.

Kamienie milowe oświetleniowych rewolucji

Za datę, od której rozpoczęły się próby stworzenia elektrycznych systemów oświetlenia, można uznać rok 1802, kiedy to Humphry Davy zaprezentował ogromną baterię, przepuszczającą energię elektryczną przez platynowy żarnik. Uzyskane światło nie było dość jasne ani trwałe, by można użyć go praktyce. Pokaz położył jednak podwaliny pod działania wynalazców, którzy mieli dążyć do odkrycia, opatentowania i masowego wprowadzenia na rynek żarowych źródeł światła. Choć był jednym z wielu równolegle prowadzących eksperymenty, to ze względu na umiejętności biznesowe, jako ich najważniejszy popularyzator do historii przeszedł Thomas Alpha Edison. Swoje dzieło opatentował w 1880 r., by dwa lata temu potem dowieść, że możliwe jest zasilanie systemu oddalonym generatorem prądu. Jemu zawdzięczamy również gwint E27, który jest standardem w mieszkalnictwie - od 1908 r. do dziś.

Niezależnie od doskonalenia tradycyjnych źródeł światła, w latach 20. i 30. prowadzono eksperymenty z rurkami neonowymi pokrytymi związkami fosforu. Bazujące na tej technologii rozwiązania wykorzystywane były przez armię amerykańską już w drugiej połowie lat trzydziestych. Szerokiej publiczności zostały zaprezentowane w 1939 roku na Międzynarodowych Targach w Nowym Jorku. Były bardziej trwałe i trzy razy bardziej wydajne niż żarowe odpowiedniki. O ich popularyzacji zadecydowała II Wojna Światowa. Były z powodzeniem wykorzystywane w zastosowaniach militarnych i komercyjnych w kolejnych dekadach, ale dopiero kolejny kryzys sprawił, że trafiły pod strzechy. Kryzys naftowy w 1973 roku był ważnym bodźcem do podjęcia prób miniaturyzacji opraw liniowych. Choć w 1976 udało się zmniejszyć statecznik i spiralnie zwinąć rurkę, tworząc świetlówkę kompaktową, przez kolejne kilkanaście lat były za drogie, by stanowić w mieszkalnictwie realną konkurencję dla żarówek tradycyjnych. Kluczowe dla zmiany tej sytuacji okazały się lata 90.

Ćwierć wieku z perspektywy oprawy

W ostatniej dekadzie XX wieku, technologia świetlówek kompaktowych rozwinęła się znacząco. Stały się 75% bardziej oszczędne i 10 razy bardziej trwałe od tradycyjnych żarówek. Usprawnienie procesów produkcyjnych pozwoliło znacząco obniżyć ceny. Postęp w tym zakresie znalazł odzwierciedlenie w ulepszeniu opraw stosowanych w przemyśle, szkołach, biurach i sklepach. – W 1992 roku na rynek wprowadzono świetlówkową oprawę liniową X-Line. Bazowała na technologii T8 – standardowych, podłużnych fluorescencyjnych źródłach światła ze statecznikiem magnetycznym. By zapewnić jej szerokie stosowanie, udostępniono wielowariantowe rastry i odbłyśniki, czyli układy regulujące, w jaki sposób rozchodzić się będzie światło – relacjonuje Maciej Gronert. – Z czasem stateczniki magnetyczne zastąpiono elektronicznymi, zmniejszono średnicę świetlówek oraz zminiaturyzowano układ optyczny i obudowę. Dostępne na rynku od 2004 r. oprawy E-Line wykorzystujące technologię T5 były znacznie mniejsze i osiągały skuteczność na poziomie 90 lm/W – kontynuuje ekspert. Wir zmian miał jednak dopiero nadejść.

Po wynalezieniu w 1990 roku niebieskich diod, w ciągu 4 lat opracowano technologię, dzięki której można było otrzymać białe światło, uzyskane z ich połączenia z czerwonymi i zielonymi LED-ami. Od tego czasu doskonalono ich funkcjonowanie. Kluczowe dla szerokiej popularyzacji diodowych źródeł światła stało się jednak to, co wydarzyło się w latach 2008 – 2012. W przeciągu pięciu lat ich koszty zmniejszyły się o 85%. – W 2013 wykorzystanie opraw LED stało się opłacalne w niemal każdym zastosowaniu. Wtedy też wprowadzono na rynek E-Line LED, mogącą zastąpić jeden do jednego świetlówkowe oprawy E-Line. Początkowo jej skuteczność świetlna sięgała 132 lm/W.

Dziś, po 4 latach prac, udało się zwiększyć ją do 169 lm/W, a w porównaniu z wersją T5 dwukrotnie wydłużono żywotność – mówi Maciej Gronert. - Technologia diodowa pozwoliła dodatkowo na wydajne wykorzystanie systemów sterowania oświetleniem, automatycznie ściemniających lub odłączających lampy, gdy nie są one potrzebne – dodaje projektant oświetlenia TRILUX Polska. Nie ma dziś wątpliwości, że LED-y są przyszłością rynku oświetleniowego. Tym bardziej, że ich producenci nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa. Jeśli rozwój tej technologii nie straci tempa, będziemy zbliżać się do wynoszącej 683 lm/W granicy skuteczności świetlnej, podnosząc potencjał oszczędności związanych z wykorzystaniem diod.