Új köntösben térhetnek vissza az izzólámpák

Egy kutatócsoport olyan új izzóval állt elő, amelyben a hulladékhő nagy része újra és újra visszatükröződik az izzószálra, hogy látható fénnyé alakuljon át.

Új köntösben térhetnek vissza az izzólámpák

Egy technológiai újításnak köszönhetően visszatérhetnekaz egyre kevesebb helyen használt tradicionális villanykörték. Az izzólámpákat azért kezdték száműzni a piacról a világ számos országában, mert a kompakt fénycsövekhez és a LED-ekhez képest ezek működése kifejezetten energiapazarlónak minősült. A technológia gyakorlatilag semmit sem változott Thomas Edison munkássága óta. Az izzólámpák napjainkban is úgy működnek, ahogy egykor, vagyis fényüket egy 2700 °C-ra hevített izzószál hőmérsékleti sugárzásának köszönhetik. Ennek a sugárzásnak azonban csak egy kis része esik a látható tartományba, és a befektetett energia több mint 95 százaléka pocsékba megy, ami a világítást illeti.

Az MIT és a Purdue Egyetem kutatói ezen szeretnének változtatni, mégpedig olyan módon, hogy a hulladékhőt egy, az izzószálat körülvevő anyagréteg segítségével visszairányítanáka szálra, amely újra elnyelné, és látható fény formájában sugározná ki az így megkapott infravörös sugárzást. Az izzószál körüli réteget különleges nanoszerkezetű fotonikus kristályból alakítanák ki.

Ennek a rétegnek köszönhetően a fejlesztők szerint az izzók hatásfoka akár a 40 százalékot is elérhetné, a jelenlegi 2‒3 százalék helyett. Tekintve, hogy a kompakt fénycsövek hatásfoka 7‒15 százalék, a LED-eké pedig 5‒15 százalék körüli, a szakértők által fejlesztett izzó ezeket is lekörözhetné energiatakarékosságban. A kutatók már létre is hozták az újfajta izzólámpa első működő prototípusát (fenti képünkön). Ennek hatásfoka persze még nem éri el a 40 százalékot, de a 6,6 százalékos eredmény is igen figyelemre méltónak számít.

A kutatók a koncepciót fény-újrafelhasználásnak nevezik, hiszen a hozzáadott anyagoknak köszönhetően a folyamat során korábban világítási szempontból haszontalannak tekintett hullámhosszú sugárzás alakítódik át látható fénnyé. Így újra felhasználódik az az energia, amely egyébként pocsékba menne. Ennek eléréséhez egy olyan fotonikus kristályt kellett létrehozni, amelyen a látható fény zavartalanul áthatol, az infravörös hullámhosszak viszont tükörszerűen visszaverődnek róla. A szálhoz visszatérve ez a sugárzás aztán még több hőt, és még több fényt generál. Az így képződő látható fény kijut a rendszerből, az infravörös sugárzás nagy része pedig újra és újra visszatükröződik az izzószál irányába.

Az eredmények egészen lenyűgözőek, mondja a kísérletek kapcsán Alejandro Rodriguez, a Princeton munkatársa, aki nem vett részt a kutatásban. A fejlesztés megerősíti, hogy újfajta fotonikus megoldásokkal a régi rendszerek is megújíthatók, folytatja a szakértő. A megoldásnak ráadásul az izzólámpákon túl is lehetnek alkalmazási területei, hiszen általa jelentősen javítható lehet a termo-fotovoltaikus rendszerek hatásfoka, amelyekben egy külső hőforrás fényt gerjeszt, amely aztán elektromos energiává alakítódik át.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward