Weboldalunk használatával jóváhagyja a cookie-k használatát a Cookiek-kal kapcsolatos irányelv értelmében. Bővebb információ

A villanykörte tündöklése és bukása - Fény az éjszakában

A villanykörte tündöklése és bukása - Fény az éjszakában

Lassan egy évszázada használjuk a jól ismert volfrámszálas izzólámpákat, de már nem sokáig. Klímavédelmi és energiatakarékossági okokból át kell adni a helyüket egzotikusabb s kissé bonyolultabb versenytársaiknak.

 

A legenda szerint a "villanykörte" feltalálása Edison nevéhez fűződik, de ebből szinte semmi sem igaz. Kétségtelen, hogy hosszas kísérletezés után a híres feltaláló és nagy létszámú stábja képes volt egy izzót több mint tizenhárom órán át működésre bírni, illetve ő szabadalmaztatta a "szénszálas izzólámpa" nevű dolgot 1879-ben, de az még igen sokban különbözött a későbbi villanykörtétől. Ráadásul az amerikai szabadalmi hivatal kilenc évig vitatta Edison találmányának eredetiségét - jogosan. Az izzítható szénszál és a nitrogéngázas töltés ötlete ugyanis nem tőle származott.

 

A fekete test éjszakája

A villanykörte diadalmenetében annál nagyobb szerepet játszott az újpesti Egyesült Izzó, melyet külhonban Tungsramként ismertek. (A Tungsram az angol "tungsten"-ből, illetve a német "wolfram"-ból létrehozott mozaikszó, ugyanazt a kulcsfontosságú fémet jelenti.) A gyár 1905-ben vásárolta meg két kiváló feltaláló, a magyar Just Sándor és a horvát származású Franjo Hanaman (másutt Hanaman Ferenc) előző évi honi szabadalmát, s így lehetővé vált a modern égőkben nélkülözhetetlen volfrámszál nagyüzemi előállítása. Emellett a cég saját kutatólaboratóriumában fejlesztette ki a zseniális tudós, Bródy Imre a kriptonlámpát: ez a "normálégőkben" használatos argon-neon gázkeverék helyett egy másik nemesgázt, kriptont (továbbá némi xenont) tartalmazott, mindezt optimalizált alakú burában, amelynek formájáról manapság is a kriptonlámpa jut mindenki eszébe. A kripton, pláne a xenon rosszabb hővezető, mint az argon, ezért hosszabb élettartamot és jobb világítási hatékonyságot tesz lehetővé, viszont drágább, és épp ezért nem tudta az argonos égőt kiszorítani, noha Bródy arra is rájött, hogyan lehet a levegőből kriptont és xenont kivonni.

Az izzólámpa működése tulajdonképpen módfelett egyszerű elveken alapszik: az áram által átjárt és felhevített izzószál elektromágneses sugárzást bocsát ki magából - zömmel a nekünk láthatatlan infravörös, de részben a látható tartományban, pontosan úgy, ahogy azt Planck, a nagy német fizikus azt a képzeletbéli ideális fekete test sugárzásáról elképzelte. A volfrám más, kedvező tulajdonságai mellett éppen azért alkalmas erre, mert jól közelíti az ideális fekete test tulajdonságait - a szál hőmérsékletéből következtetni tudunk a kibocsátott sugárzás spektrumára és az elérhető maximális fényhasznosításra. Apróbb probléma, hogy használat közben a szál anyaga párolog és kicsapódik a burán, ami egyrészt gyengíti a lámpa fényét, másrészt idővel szakadáshoz, az izzó szitkozódással kísért pusztulásához vezet. Az izzólámpa szervi problémáira számtalan megoldás született már - az egyik ilyen a halogénlámpa. Ilyenkor a burába valamilyen szerves jód- vagy brómvegyületet juttatnak - ezek reagálnak az elpárolgott volfrámmal, a keletkezett (némi oxigént is tartalmazó) volfrám-halogenid viszont az izzószál közelében elbomlik, s a volfrám visszarakódik rá. Ahhoz, hogy e halogénkörforgás beinduljon, szükség van arra is, hogy a bura kellőképpen felmelegedjen - éppen ezért nem egyszerű, hanem kemény- vagy kvarcüvegből készítik. A halogénlámpák általában jelentős mennyiségű UV sugárzást bocsátanak ki, amit szűrőkkel lehet tompítani (különben leég az ember - lásd a szoli elődjét, a kvarcolást), de lehet belőlük infravöröst visszaverő, vagy éppen ellenkezőleg, a látható fényt reflektáló bevonattal ellátott, úgynevezett infralámpát készíteni.

Az izzólámpának menet közben komoly konkurensei is támadtak, mindenekelőtt az úgynevezett kompakt fénycsövek, melyek élettartamukat tekintve messze verik a hagyományos égőket, mivel akár 15 ezer óráig is égethetjük őket, míg a hagyományos égők már 1000-1500 üzemóra után megadják magukat. Ráadásul energiafelvételük ötödével kisebb, mint hagyományos vetélytársaiké. Amúgy a kompakt fénycső nem más, mint a hagyományos foglalatba is beszerelhető mini "neoncső", hogy a fénycsövek elterjedt, bár nyilván pontatlan nevét említsük, amelyhez ugyanúgy, mint nagy testvéréhez, tartozik egy ballaszt, avagy áramkorlátozó elem, valamint egy gyújtó. Többnyire alacsony nyomású nemesgázt, általában argont tartalmaznak, nemritkán higannyal is keverve; amint a cső végében lévő elektródákba nagyfeszültségű áramot engednek, a gerjesztés hatására a ritka gáz világítani kezd, pontosabban UV fényt bocsát ki, amit a cső foszforos vagy egyéb borítása alakít át látható fénnyé. A működésük miatt kell egy kis idő, míg elérik az optimális - nem hőmérsékleti sugárzásról lévén szó, csupán korrelált, nem valós - színhőmérsékletet. Mostanáig szívesen adtak olyan tanácsot a szakemberek, hogy gyakorta bevilágított helységekben, sűrűn felkapcsolt lámpák esetében maradjunk a hagyományos izzóknál. A fokozatosság amúgy attól is függ, hogy burával ellátott vagy csupasz fénycsöveket használunk, az utóbbiak könnyebben érik el az optimális fényerőt, előbbiek viszont közelebb állnak a villanykörtéhez tapadó hagyományos képzeteinkhez - konkrétan izzólámpa "alkatú" is kapható belőlük. A közhiedelemmel szemben szinte mindenféle színű fényhez kapható lámpa, de a kompakt fénycső színvisszaadási képességét általában rosszabbnak tartják, mint a hagyományos égőét - bizonyos grafikai, fényképészeti, képzőművészeti, varrodai stb. tevékenységeknél tehát érdemes figyelni a fénycső színhőmérsékletére is.

 

A másik népszerű s mind jobban terjedő világítási alternatíva a LED, azaz a fénykibocsátó dióda. Ennek működési elve szintúgy pofonegyszerű: a kétfajta rétegből álló, két kivezetéssel ellátott félvezetőre kapcsolt áramforrás a dióda anyagának atomjait, pontosabban azok elektronjait gerjeszti, s mikor azok visszatérnek a nagy energiájú vezetési sávból a kisebb energiájú vegyértéksávba, a két energiaszint közötti különbség egy - amúgy nem túl nagy része - fotonok, így például fénykvantumok formájában távozik. A LED-nek számos előnye van: gyenge árammal, kis feszültséggel is működik, a kompakt fényforrásokkal ellentétben nagy a kapcsolási sebessége, zsebben elfér, ütésálló és hosszú az élettartama.

 

A ruszin származású, amerikai Nick Holonyak által 1962-ben kifejlesztett LED-ek egyelőre még - relatíve - drágák, ráadásul érzékenyek az áramingadozásra és sokkal precízebb hőkezelést igényelnek, mivel nem igazán szeretik a meleget. Viszont a látható tartomány környékén szinte minden spektrumhoz lehet találni megfelelőt belőlük. A felhasználási módjuk is sokféle - hagyományosan inkább irányított fényforrásként való alkalmazásukat javallták (zseblámpa, bicikli- és autólámpa, közlekedési lámpa stb.), de sok LED összekapcsolásával akár nagyobb terek díszkivilágítására is alkalmasak.

 

Körtét a fürdőkádba

Az alternatívák gondos mérlegelése már csak azért is fontos, mivel az Európai Bizottság 2009. március 18-án véglegesen elfogadta ama határozatot, melynek értelmében fokozatosan eltűnnek a boltok polcairól a hagyományos izzólámpák. Idén szeptember 1. után már nem vehetünk 100 wattos vagy pláne annál nagyobb átlátszó burás égőt a lámpáinkba - a matt, festett és opálüveges darabokat viszont azonnal kivonják a forgalomból. Ezek után 2012 szeptemberéig a beszerezhető hagyományos, volfrámszálas égők teljesítménye 7 wattra csökken: karácsonyfára, zseblámpába ez is elég. Mindehhez hozzátartozik, hogy a tiltás az irányított fényű és a fent méltatott halogénes izzólámpákat nem érinti. A döntés már csak azért is nagy jelentőségű, mivel az EU-ban használatban lévő égők 85 százaléka ma is rossz hatékonyságú, hagyományos darab - márpedig a tervezet készítői azzal számolnak, hogy 3,5 milliárd hagyományos izzó lecserélése nyomán 30 százalékkal kisebb lesz a világításhoz szükséges energiafelhasználás, s évi 15 millió tonnával kevesebb üvegházhatású gáz kerül a légkörbe. Egyes becslések szerint minden egyes EU-háztartás 10-15 százalékkal kevesebb áramot fogyaszt majd, ami évi 50 euró megtakarítást eredményez. (Eközben persze patinás izzólámpagyártók is megszűnnek, de ezt a válsággal járó kirúgási hullám közepette szinte észre sem vesszük majd.) A döntés voltaképpen érthető és racionális, habár mint látható, nem annyira az energiapazarlás leküzdése, sokkal inkább az általános, bizonytalan megalapozású klímapánik motiválta. Kár, hogy az új fényforrások nem mindenben és nem mindig tudják pótolni a régieket, ráadásul használatuk, pontosabban elhasználódásuk (főképp a néha higanyt is tartalmazó kompakt fénycsöveké) újabb hulladékkezelési, környezetvédelmi problémákat is felvet.

 

Forrás: https://magyarnarancs.hu/

 

 

Az oldal tetejére