Gente,
Un elemento importante dell'indipendenza energetica degli Stati Uniti è la riduzione dell'uso di energia per l'illuminazione. Sebbene ai suoi tempi la luce a incandescenza sia stata una delle più grandi invenzioni di tutti i tempi, è estremamente inefficiente dal punto di vista energetico. Gli studi dimostrano che il 19% di tutta l'elettricità viene utilizzata per l'illuminazione elettrica. Fino al 90% dell'energia utilizzata per alimentare le lampade a incandescenza produce calore e non luce. Questo calore aggiuntivo può comportare un consumo di elettricità ancora maggiore, in quanto nei climi caldi può essere necessaria una maggiore quantità di aria condizionata per mantenere freschi gli uffici e le abitazioni.
Le luci a LED promettono di dare un contributo significativo alla soluzione di questo problema energetico. Producono circa 100 lumen per watt di energia elettrica rispetto ai 15 lumen per watt delle luci a incandescenza. Il vantaggio di un'efficienza energetica sei volte superiore non è l'unico punto di forza dei LED: la loro durata è di circa 30.000 ore, 30 volte superiore alle 1.000 ore della luce a incandescenza.
Il rovescio della medaglia è che le luci a LED sono attualmente più costose e che la luce dei LED è direzionale, per cui la progettazione delle lampadine ha rappresentato una sfida (che è stata vinta abbastanza bene). Si veda la Figura 1. Inoltre, molti considerano la luce blu-bianca dei LED un po' dura.
Figura 1. Sebbene la luce dei LED sia molto direzionale, progetti come questo replicano la luce omnidirezionale di una normale lampada a incandescenza.
Il prezzo delle luci LED sta scendendo rapidamente ed è solo questione di tempo prima che i LED possano essere acquistati in una varietà di temperature di colore, creando colori di luce bianca più gradevoli. Questi aspetti dell'illuminazione a LED sono stati discussi in modo approfondito.
Non esistono LED a luce bianca. Per produrre luce bianca, spesso si utilizzano LED rossi, verdi e blu insieme, come illustrato nella Figura 2.
Figura 2. Per produrre luce bianca, la luce dei LED rossi, verdi e blu viene spesso miscelata.
Questi LED monocolore incorporano l 'indio e il gallio in materiali semiconduttori come il fosfuro di alluminio gallio indio, il nitruro di indio gallio e altri composti semiconduttori di indio o gallio per produrre la loro luce.
Tra i LED a luce rossa, verde e blu, quello a luce blu ha rappresentato la sfida più grande da produrre: molti ritenevano che fosse impossibile. Senza il LED blu, la creazione di LED a luce bianca efficienti sarebbe stata una sfida. Tuttavia, all'inizio degli anni '90, il lavoro di Shuji Nakamura, Isamu Akasaki e Hiroshi Amano ha permesso di realizzare LED a luce blu ad alta efficienza. Per questo lavoro sono stati insigniti del Premio Nobile per la Fisica 2014 "per l'invenzione di efficienti diodi ad emissione di luce blu, che ha permesso di creare sorgenti di luce bianca luminose e a risparmio energetico".
Quindi, mentre osservate la rivoluzione dell'illuminazione a LED, ricordate che il gallio e l'indio svolgono un ruolo cruciale nel rendere la vostra giornata un po' più luminosa, risparmiando al contempo enormi quantità di energia.
Salute,
Dr. Ron
