Oamenii de știință de la Universitatea de Știință și Tehnologie Regele Abdullah (KAUST) și de la Orașul Regele Abdullah pentru Știință și Tehnologie (KACST) din Arabia Saudită au dezvoltat o tehnologie inovatoare de nano-acoperire care poate îmbunătăți semnificativ eficiența energetică a iluminatului stradal cu LED-uri și poate reduce emisiile de carbon, ceea ce este de mare importanță pentru industria iluminatului.
Studiul, publicat în revista Light: Science & Applications, arată că, dacă este aplicat numai în Statele Unite, poate reduce peste 1,3 milioane de tone de emisii de dioxid de carbon în fiecare an, ceea ce are un efect pozitiv asupra îmbunătățirii consumului global de energie pentru iluminat.
(Iluminatul) este o sursă uriașă de consum de energie, reprezentând aproximativ 20% din consumul total de energie electrică la nivel mondial și aproape 6% din emisiile de gaze cu efect de seră. (Iluminatul) stradal reprezintă, de asemenea, 1-3% din cererea globală de energie electrică, ceea ce pune o povară pe unitățile municipale. Deși LED-urile sunt surse de lumină eficiente, aproximativ 75% din energie este transformată în energie termică în timpul funcționării, ceea ce are un impact negativ asupra efectului (iluminării) și a duratei de viață a lămpii. Temperaturile ridicate nu numai că reduc eficiența luminoasă (a iluminării), dar scurtează și durata de viață a lămpii. Prin urmare, gestionarea termică eficientă este crucială pentru îmbunătățirea performanței LED-urilor (iluminatului).
Cheia dezvoltării echipei de cercetare este un nanomaterial numit nanoPE (polietilenă nanoporoasă). Acest material este fabricat din polietilenă obișnuită, iar un proces special este utilizat pentru a realiza găuri de doar 30 de nanometri (aproximativ o miime de fir de păr). Unicitatea sa constă în faptul că permite luminii infraroșii (principala sursă de radiații termice) să pătrundă eficient (peste 80%), reflectând în același timp lumina vizibilă eficient (peste 95%), făcând posibilă optimizarea efectului (de iluminare).
Pentru a maximiza eficiența nanoPE, cercetătorii au propus instalarea de iluminat stradal cu LED-uri acoperite cu acest material. În acest fel, energia termică (lumina infraroșie) generată de lampă poate pătrunde ușor în nanoPE și poate radia în sus spre cer pentru a se disipa, în timp ce lumina vizibilă necesară pentru iluminarea descendentă este reflectată eficient pe sol. Acest lucru este complet diferit de designul LED-urilor tradiționale, care captează energia termică în interior, iar capul lămpii este orientat în jos, și reprezintă o descoperire inovatoare în tehnologia (iluminatului).
Rezultatele experimentale au confirmat că, după aplicarea stratului de nano-polietilenă, temperatura LED-ului a fost redusă cu 7,8°C în condiții de laborator și cu 4,4°C în măsurătorile în exterior, iar eficiența (iluminatului) a crescut cu aproximativ 5%, respectiv 4%. Profesorul Qiao Qiang, conducătorul studiului, a subliniat că până și o mică îmbunătățire a eficienței (iluminatului) poate avea un impact uriaș asupra dezvoltării durabile atunci când este aplicată la scară largă. Coautorul Dr. Hussam Qasem consideră, de asemenea, că acest design îmbunătățește semnificativ disiparea căldurii, menținând în același timp o eficiență (iluminatului) ridicată și reprezintă o soluție potențială pentru (iluminatul) durabil, care se așteaptă să fie utilizat pe scară largă în domeniul (iluminatului) în viitor.
