Vračanje dobre stare žarnice?

Odkrit način, kako znova uporabiti obilje neizkoriščene, »odpadne« sevajoče energije in jo usmeriti nazaj na žarilno nitko, odkoder spet seva v obliki vidne svetlobe.

Ra. K.
Thu, 14.01.2016, 15:00

Raziskovalcem na Massachusetskem tehnološkem inštitutu (MIT) je med proučevanjem inovativnih metod za večjo učinkovitost tehnologij za pretvarjanje energije uspelo občutno izboljšati izkoristek klasične svetilne žarnice. Kakor so zapisali v poročilu, objavljenem v reviji Nature Nanotechnology, so odkrili način, kako znova uporabiti pravo obilje neizkoriščene, »odpadne« energije in jo usmeriti nazaj na žarilno nitko, odkoder spet seva v obliki vidne svetlobe.

Uspeh je presenetljiv in razveseljiv, saj se od 80. let 19. stoletja, ko je Thomas Edison uradno predstavil klasično žarnico za razsvetljavo, primerno za množično proizvodnjo in uporabo, z njo ni veliko dogajalo. Kakor je znano, klasična žarnica električno energijo uporablja tako, da tanko žarilno nitko iz volframa segreva na približno 2000 do 3300 stopinj Kelvina, kar je precej pod volframovim tališčem (3695 stopinj Kelvina). Nitka zato zasije in ustvarja širok spekter tople, za oko prijetne svetlobe. Žal pa je klasična žarnica energijsko skrajno potratna – le približno dva do trije odstotki porabljene energije se pretvorijo v vidno svetlobo, vse drugo pa v obliki infrardeče toplote izpuhti v zrak.

Nič čudnega torej, da so klasično žarnico zakonsko pregnali že iz dobršnega dela sveta, od Evropske unije do Kanade in ZDA. Žal se dosedanji, sploh prvi nadomestki niso izkazali niti po posebni energijski učinkovitosti in še manj po neškodljivosti za okolje. Celo najnovejše LED-žarnice se ne morejo pohvaliti z več kot približno 13-odstotnim izkoristkom porabljene električne energije, pa tudi njihova svetloba ni vselej najprijetnejša za oko. Poleg tega so sodobne žarnice neprimerno dražje od nekdaj običajnih žarilnonitnih.

Raziskovalci MIT pa domnevajo, da se jim je posrečilo razviti metodo, s katero bi dobro staro klasično žarnico več kot rehabilitirali. Z nanotehnološkim postopkom so izdelali poseben »ovoj« okoli žarilne nitke v žarnici; ta ovoj lovi uhajajoče infrardeče sevanje in ga usmerja nazaj na žarilno nitko, kjer se znova absorbira in nato v obliki vidne svetlobe seva nazaj v prostor.

Učinkoviti ovoj je sestavljen iz izjemno tankih plasti posebnega kristala, druga na drugo naloženih tako, da prepuščajo le valovne dolžine vidne svetlobe, infrardečo pa kakor svojevrstno zrcalo odbijajo nazaj na žarilno nitko. Prav način razporeditve tankih kristalnih plasti po vsej verjetnosti omogoča impresivno povečanje energijskega izkoristka »nove stare« žarnice, je za BBC povedal glavni avtor študije Ognjen Illic. Po predvidevanjih njegove raziskovalne skupine bi bilo z novo metodo teoretično mogoče izkoristek klasične žarnice povečati na osupljivih 40 odstotkov, torej občutno več celo od najsodobnejših LED-žarnic.

Že doslej jim je uspelo učinkovitost klasične žarnice na žarilno nitko povečati na 6,6 odstotka, torej na dva- do trikrat več od izkoristka nekdaj prevladujoče žarnice. Edisonu, ki se ni ne prvi ne edini ukvarjal s snovanjem žarnice z volframovo nitko, priznavajo, da mu je kot prvemu uspelo iznajti način za množično in ceneno proizvodnjo žarnic, ki so svetile dlje od desetih ur; in z istima ključnima kriterijema – nizkimi stroški proizvodnje in dolgo svetilnostjo – se zdaj zavzeto ukvarjajo tudi na Massachusetskem tehnološkem inštitutu.

Od morebitnega uspeha na obeh področjih si obetajo »izjemno veliko«, sploh v luči čimprejšnjih nujnih sprememb pri enormni porabi energije na našem vztrajno segrevajočem se planetu. Sploh ker poleg žarnic, kot rečeno, intenzivno proučujejo še možnosti za bistveno večjo učinkovitost številnih drugih tehnologij za pretvarjanje energije. ovih učnih sposobnosti.