Что дешевле – свеча или светодиод?

Более ста лет назад Томас Альва Эдисон заявил: «Мы сделаем электричество на­столько дешевым, что жечь свечи смогут только богатые люди». Это пророчество сбы­лось, ужин при свечах рас­сматривается сейчас как рос­кошное времяпрепровожде­ние, но так обстоят дела толь­ко в промышленно развитых странах.

Сейчас 1,6 миллиарда чело­век (больше, чем все населе­ние Земли во времена Эдисо­на) все еще лишены доступа к электричеству. Они освещают свои жилища свечами, керо­сином, дизельным топливом, природным газом, пропаном, светом дров или хвороста в очаге, а в Тибете — плошками со сливочным маслом из мо­лока яков. Многие из 35 мил­лионов беженцев, живущие во временных лагерях за грани­цей или в собственной стра­не, вообще не имеют освещения в своих жилищах. По дан­ным за 2000 год, 14% городс­ких домов и 49% сельских хи­жин в развивающихся стра­нах были лишены электриче­ства. В некоторых странах, например в Уганде или Эфио­пии, только один процент сель­ских семей подключен к сети. Причем в таких районах, как Африка южнее Сахары, неко­торые страны Латинской Аме­рики, Ближнего Востока и Юж­ной Азии, растет и числен­ность, и относительная доля населения, вынужденного об­ходиться без электричества. И по оценке экспертов, в бли­жайшие 30 лет доля челове­чества, лишенного электро­энергии, будет уменьшаться лишь на 0,4% в год.

По оценкам специалистов, неэлектрифицированные рай­оны Земли ежегодно сжигают для освещения 77 миллиардов литров жидкого топлива, что соответствует 1,3 миллиона баррелей нефти — это срав­нимо с ежегодной добычей не­фти в Катаре или Ливии. Та­кое освещение обходится в 38 миллиардов долларов США, или в 77 долларов на одно до­мохозяйство в год.

При сжигании всего этого жидкого топлива в атмосфе­ру за год выбрасывается 190 миллионов тонн двуокиси уг­лерода (это треть выброса СО₂ Великобританией). Такое осве­щение по сравнению с элект­рическим крайне неэффектив­но. Простая керосиновая лам­па за год при четырех часах горения в сутки дает около 12 000 люмен-часов (люмен — единица светового потока). Столько дает одна 100-ват­тная лампочка всего за 10 ча­сов. Не говоря уже о том, что свет от неэлектрических ис­точников, как правило, неус­тойчив и плох по спектраль­ному составу. При нем трудно читать и работать, его трудно регулировать, открытый огонь и запасы горючего в доме мо­гут привести к пожару, ухуд­шается воздух в комнате.

Американский физик Эван Миллз, работающий в Нацио­нальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, предлага­ет перейти от керосина и све­чей к светодиодам. Светодиоды яркого белого свечения постоянно совершенству­ются. Если десять лет назад они давали всего 5 люменов на ватт, то сейчас — уже по­чти 100 люменов (лампы с жидким горючим — 0,1 люме­на на ватт). Простейшие оп­тические устройства, добав­ленные к светодиоду, напри­мер вогнутое зеркало или со­бирательная линза, позволяют сделать его свет в 10—100 раз ярче традиционной лампы на жидком горючем. Серийно выпускаемые сейчас одно­ваттные белые светодиоды потребляют на 80% меньше энергии, чем самая маломощ­ная флуоресцентная лампоч­ка дневного света (при той же яркости), и могут питаться от аккумулятора такого типа, ка­кой применяется в сотовых телефонах. Аккумулятор днем заряжается от солнечной ба­тареи площадью меньше школьной тетрадки, а вечером питает светодиод. Бытовые лампы на основе светодиодов отличаются не только сверх­малым энергопотреблением, но и прочностью, долговечно­стью (срок службы — несколь­ко десятков тысяч часов), портативностью, возможностью питаться от имеющихся прак­тически повсюду батареек стандарта АА. Миллз приводит диаграмму стоимости освещения разны­ми осветительными прибора­ми, и дешевле всего оказыва­ется комбинация «солнечная панель — белый светодиод».

(Наука и жизнь. – 2006. - №6)

Текст 2.