część pierwsza: wczesne wydarzenia

bez technologicznego i biznesowego talentu jednego człowieka – Thomasa Edisona – świat wyglądałby dziś zupełnie inaczej. W XIX wieku podróż do światła była cienistą sekwencją wydarzeń.

takie było znaczenie żarówki – lub lampy, jak wiadomo inżynierom-że wyrażenie weszło do języka jako synonim wynalazku. Jednak jego droga do supremacji była niechlujną walką uliczną zdominowaną przez jednego człowieka – Thomasa Alvę Edisona-który, mimo całej swojej wizjonerskiej zdolności i bystrości biznesu, nie mógł przewidzieć, że sto lat później jego rozwój idei, która rozświetla świat, stanie się praktycznie przestarzały dzięki pojawieniu się technologii diod emitujących światło.

w jednym z najciekawszych zwrotów losu technologicznego, tak zwany „wynalazek” żarówki nigdy nie miał „momentu żarówki”. Podobnie jak w przypadku wielu krytycznych innowacji, które miały daleko idące skutki w komercyjnym i kulturowym rozwoju ludzkości, żarówka-a dokładniej tutaj, „żarówka” – była produktem serii niezależnych i stopniowych przełomów dokonywanych przez inżynierów i naukowców rozdzielonych zarówno czasem, jak i geografią. Chociaż to wielki amerykański wynalazca i przedsiębiorca Edison tradycyjnie otrzymuje Laury za wprowadzenie żarówki na świat, emerytowany kurator Smithsonian Institution Bernard s Finn mówi, że udoskonalamy jedno z naszych najważniejszych odkryć, odkąd pierwsi ludzie dowiedzieli się, że kontrolowany ogień może wytwarzać zarówno światło, jak i ciepło.

rola Edisona w wprowadzaniu światła do współczesnego świata była jako twórca pomysłów innych inżynierów, które przeszły przed nim w XIX wieku. „To Thomas Edison wymyślił opłacalne rozwiązanie”, mówi Finn. W 1879 roku, w Sylwestra, Edison zapalił swoje laboratorium w Menlo Park-wyświetlacz widoczny przez ponad 20 mil – a era oświetlenia elektrycznego została dosłownie włączona. Zawsze gotowy z dźwiękiem, Edison przewidział, że światło elektryczne stanie się”tak tanie, że tylko bogaci będą palić świece”.

prawdziwą wartością osiągnięć Edisona było to, że oznaczał on koniec wstępnej fazy tworzenia światła z elektryczności poprzez ustanowienie lampy żarowej jako technologii front-runner. W elektrycznym świetle Edisona: Sztuka wynalazku, historycy Robert Friedel i Paul Israel cytują 22 wynalazców żarówek przed Edisonem, a mimo to umieszczają go mocno na czele rodziny. Wynika to z połączenia trzech krytycznych czynników, które Edison uzyskał jednocześnie: materiału żarowego, wysokiego poziomu próżni i wysokiej odporności.

To był ostatni z tych trzech, że Edison naprawdę rozumiał lepiej niż jego poprzednicy. Przy wysokiej rezystancji w elemencie gromadzi się ciepło (a zatem światło) zamiast przewodów zasilających pochodzących z odległych generatorów elektrycznych. Po przetestowaniu setek materiałów, mówi Finn, „osiadł na cienkim pasku – lub włóknie-z węgla”. Ponieważ włókno węglowe paliłoby się pod wpływem powietrza, szklana obudowa lub „żarówka” musiała zostać ewakuowana przez pompę próżniową. Wczesne wersje żarówki (słowo pochodzi od łacińskiego „incandescens”, co oznacza „świecący”) mają „końcówkę” pokazującą, gdzie pierwotnie podłączono pompę. W 1881 r. na końcu elektrycznym istniało standardowe złącze, w którym żarówka mogła być wkręcona do gniazda i mogła być włączana i wyłączana.

To właśnie stojąc na ramionach tych, którzy szli przed nim, Edison mógł zobaczyć tak daleko w przyszłość światła elektrycznego. Nieustannie udoskonalał Innowacje innych naukowców, takich jak Humphry Davy, James Bowman Lindsay, Moses G Farmer, William E Sawyer, Joseph Swan i Heinrich Göbel, których idee były komercyjnie niepraktyczne. Zdając sobie sprawę, że platyna jest zbyt drogim towarem, aby można ją było wykorzystać w oświetleniu elektrycznym, podążał za aleją pokrytego węglem włókna bambusowego (anegdotycznie wpadł na pomysł wykorzystania bambusa podczas obserwacji wędki podczas wyprawy w teren, aby obejrzeć zaćmienie).

również jeździł i handlował, zbierając patenty innych inżynierów, jednocześnie tworząc strategiczne sojusze, zwłaszcza ze swoim brytyjskim konkurentem, Josephem Swanem (który pod wieloma względami był graczem o równym znaczeniu, którego dom był pierwszy oświetlony żarówką). Edison zabezpieczył znaczne wsparcie finansowe zarówno od rodziny Vanderbilt – najbogatszej w Ameryce, zarabiającej na żegludze i kolei – jak i od finansisty Korporacyjnego J. P. Morgana. Jednak to głównie dzięki wizjonerskiej pomysłowości człowiek z ponad tysiącem patentów stał się siłą napędową oświetlenia XX wieku.

część druga: dominacja na rynku

przez większą część XX wieku wydawało się, że żarówka nie ma poważnego konkurenta. Jednak wraz z rosnącą presją na poprawę efektywności energetycznej, w ostatnich dziesięcioleciach pisano na ścianie.

w 1835 roku szkocki wynalazca James Bowman Lindsay zademonstrował swoją wczesną wersję constant electric light twierdząc, że dzięki zastosowaniu takiej technologii był w stanie „odczytać książkę z odległości półtora metra”. Nie mógł się spodziewać, że w ciągu wieku żarówka, do której tak wiele wniósł, zamieni noc w dzień. Oświetliłoby nasze życie, wydłużyłoby godziny pracy i sprawiło, że stadiony piłkarskie świecą w ciemności. Zapewniłoby to Bezpieczeństwo i oświetlenie budynków publicznych oraz reflektory do kierowania bronią przeciwlotniczą w czasie wojny. Drogi byłyby oświetlone w celu dostosowania się do nieustającego wzrostu liczby samochodów, a nocne lotniska zrewolucjonizowałyby międzynarodowy transport towarowy.

wraz z początkiem XX wieku nadeszła bezprecedensowa szansa dla twórców nowo powstałej żarówki. Zastosowania były nieograniczone, począwszy od bardzo skromnych (np. reflektorów rowerowych) po infrastrukturę krajową (np. oświetlenie drogowe). Pole było otwarte, a rynek wkrótce zalał się producentami, którzy mieli nadzieję zarobić na gorączce złota w sztucznym oświetleniu.

jednak w Boże Narodzenie 1924 roku takie nazwiska jak Osram, Philips i General Electric zaczęły się denerwować. Stało się tak dlatego, że rynek, podczas gdy kwitnie, stawał się nieprzewidywalny. Po tym, jak w latach 1922-1923 jego sprzedaż spadła z 63 milionów sztuk o ponad połowę w następnym roku, szef firmy Osram, William Meinhardt, zaproponował mu spotkanie ze swoimi konkurentami w celu uzgodnienia zasad handlu, które zabezpieczyłyby ich przyszłość. Podczas gdy Lampki choinkowe świętowały Szwajcarską Genewę, 23 grudnia 1924 r.czołowi przedstawiciele światowej społeczności producentów żarówek zmówili się, aby utworzyć Kartel Phoebus, aby ustanowić kontyngenty i terytoria, dzielić się wiedzą i uzgodnić standardy (takie jak złącze wkręcane Edison).

jednak ukrytym celem była ochrona dochodów na rynku, na którym producenci stali się ofiarami własnego sukcesu. Nawet w trzeciej dekadzie XX wieku produkcja żarówek była tak zaawansowana, że żywotność jednostek wynosiła 2500 godzin, co oznacza, że minęły lata, zanim jednostki wymagały wymiany. Jednym z głównych (A jednak mniej nadawanych) wyników „Konwencji Na Rzecz Rozwoju i postępu międzynarodowego przemysłu żarowych Lamp elektrycznych” było to, że oczekiwana długość życia miała zostać skrócona do 1000 godzin. Aby zapewnić, że firmy przestrzegają nowych przepisów dotyczących przestarzałości, zostały zobowiązane do wysyłania swoich produktów do niezależnych testów w Szwajcarii. Jeśli produkty wykazywały niechcianą długowieczność, producenci napotykali wysokie grzywny.

mimo że kartel celowo stagnował rozwój technologiczny, żarówka zyskała trakcję jako jedna z wielkich innowacji tamtych czasów. Pod koniec I wojny światowej, wraz ze spadkiem kosztów energii elektrycznej, stanowiła również poważną alternatywę dla oświetlenia gazowego.

Edison nie mylił się mówiąc, że tylko bogaci będą palić świece. Według danych badawczych opublikowanych przez Fouquet i Pearson, koszt sztucznego światła spadł na przestrzeni wieków z tysięcy funtów na godzinę świetlną do ułamków grosza, gdy ewoluowaliśmy od używania ręcznie robionych świec do masowo produkowanych żarówek. Ten spadek kosztów doprowadził do zużycia sztucznego światła w XX wieku, które było 100 000 razy większe niż w XVIII wieku.

energia i światło były tak obfite, że rynek mógł sobie pozwolić na samozadowolenie. Żarnik wolframowy może wchłonąć hit z emergent fluorescencyjne „strip-light” technologii, która pojawiła się w fabrykach i biurach. Koszt zasilania sztucznego światła był taki, że nie było realnej presji, aby zmienić status quo aż do kryzysu naftowego w połowie lat 70. spowodowało to pojawienie się kompaktowej żarówki fluorescencyjnej (CFL), która przy efektywności energetycznej pięć razy większej niż technologia żarowa sprawiła, że stała się poważnym wyzwaniem. Wraz z wprowadzeniem ich na rynek przez Philips i Osram na początku lat 80.pojawiły się pierwsze pęknięcia w supremacji żarowej.

efektywność stała się hasłem przewodnim. Nowe technologie czekały w kolejce, by stać się kolejną wielką rzeczą. Zaczęło się dziać coś nie do pomyślenia: rządy uchwalały przepisy mające na celu stopniowe wycofywanie żarówek.

Część trzecia: rewolucja LED

dzięki żarówce teraz skutecznie dinozaur i wszystkie oczy na wschodzącą technologię LED jako panaceum środowiskowe, Następna ewolucyjna Faza oświetlenia polega na wydajności i przepisach.

według producenta żarówek Philips, oświetlenie stanowi dziś 19 procent światowego zużycia energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę, że żarówki skutecznie marnują aż 95 procent swojej energii wytwarzając ciepło, a nie światło, istnieje ogromny potencjał oszczędności energii w świecie, w którym zmniejszanie popytu na zasoby jest coraz bardziej regulowane. Patrząc na amerykański rynek żarówek w 2010 roku – mniej więcej w czasie, gdy na całym świecie opracowano przepisy dotyczące stopniowego wycofywania żarówek-sprzedano osiem miliardów lamp, z czego połowa to żarówki, z zaledwie 10% diodami LED.

w tym czasie konsumenci wydawali się być nieprzygotowani na rewolucję LED, pomimo badań pochodzących z Uniwersytetu w Cambridge, przewidujących potencjalne oszczędności energii dla przejścia na Diody LED, które są „ogromne”. W artykule badawczym zatytułowanym „Lighting for the 21st century”, Iterating the base-line energy saving figures stwierdzono, że w Wielkiej Brytanii oświetlenie zużywa ponad jedną piątą całej energii elektrycznej wytwarzanej w elektrowniach, a Diody LED mogą zmniejszyć tę liczbę o co najmniej 50 procent. Statystyki amerykańskiego Departamentu Energii zgadzają się, szacując, że do 2025 r.”oświetlenie półprzewodnikowe, takie jak diody LED, może zmniejszyć globalną ilość energii elektrycznej zużywanej do oświetlenia o 50 procent i wyeliminować 258 milionów ton metrycznych emisji dwutlenku węgla, zmniejszyć zapotrzebowanie na 133 nowe elektrownie i przynieść skumulowane oszczędności finansowe w wysokości ponad stu miliardów dolarów”.

przy powszechnej zgodzie, że można uzyskać ogromne oszczędności energii, świat wydaje się być nastawiony na spontaniczną zmianę w sposobie, w jaki je oświetlamy. Jednak ta przewidywana rewolucja rynkowa była powolna i niechętna, co spowodowało, że rządy wkroczyły, aby przyspieszyć zmiany w naszych wzorcach produkcji i konsumpcji. W ciągu ostatniej dekady UE stopniowo zakazywała różnych rodzajów produktów żarowych, a we wrześniu tego roku stopniowe wycofywanie lamp fluorescencyjnych halogenowych i kompaktowych (CFL) – w efekcie koniec żarówki, jaką znamy.

Energy Saving Trust wykorzystuje więcej mierzonych tonów, mówiąc, że chociaż historycznie mogliśmy mieć „małe obawy” nad faktem, że „żarówki były tylko 10% wydajne… w ciągu ostatnich kilku lat pojawiło się zupełnie inne podejście do oświetlenia”. W białej księdze „the Right Light” The Trust mówi, że ta nowa postawa jest tylko częściowo napędzana przez prawodawstwo, z życzliwością wynikającą z „rosnącego publicznego uznania roli, jaką dobre oświetlenie może odegrać w ulepszaniu ich domów”, dostarczając pozostałą część zmiany na rynku.

rzeczywistość jest taka, że przemysł i Dom dopiero teraz poważnie zaczynają przechodzić stopniową zmianę, napędzaną chęcią wprowadzenia energooszczędnych nowych technologii, takich jak diody LED kosztem żarówek, a teraz także halogenów i kompaktowych fluorescencji.

dzisiaj, pomimo długotrwałej walki na rękę z negocjacjami w sprawie Brexitu, Wielka Brytania nadal jest członkiem Unii Europejskiej i stoimy w obliczu tego, co media zdecydowały się opisać jako „zakaz żarówek”, a bardziej pobudliwe gazety codzienne rutynowo donoszą o (w dużej mierze nieistniejącym) publicznym gromadzeniu żarówek jako zabezpieczenia przed przyszłym oświetleniem przez diody LED. Sprzeciw wobec niej jest niejasny, poza niejasnym odczuciem, że oświetlenie LED nie jest tak „ciepłe” jak żarowe. Ten „zakaz żarówek” jest w rzeczywistości zestawem projektów europejskich przepisów dotyczących wydajności, które doprowadzą do usunięcia halogenów wolframowych i świetlówek kompaktowych ze scaloną elektroniką jako źródeł światła do 2020 roku.

w ramach przeglądu przepisów dotyczących ekoprojektu UE opublikowała konieczność wymiany źródeł światła o minimalnej sprawności 85 lumenów na wat i maksymalnej mocy gotowości 0,5 W. wymogi dotyczące ekoprojektu są obowiązkowe dla wszystkich standardowych żarówek, świetlówek i reflektorów sprzedawanych w UE. Przepisy te określają wymagania dotyczące efektywności energetycznej i inne czynniki, takie jak żywotność żarówki, czas nagrzewania i etykietowanie energetyczne. Według UE ” przy energooszczędnym oświetleniu rachunki za energię elektryczną gospodarstw domowych mogą spaść o 25 euro rocznie. Dzięki zastąpieniu lampy halogenowej DIODĄ LED można zaoszczędzić do 100 EUR w okresie użytkowania produktu wynoszącym około 20 lat. Energooszczędne oświetlenie mogłoby zaoszczędzić wystarczającą ilość energii, aby zasilić 11 milionów gospodarstw domowych przez jeden rok i uniknąć emisji 12 milionów ton CO2 w Europie.”

jednak nie wszyscy są tak entuzjastycznie nastawieni do zalet technologii wymiany LED lub wymagań dotyczących ekoprojektu, a przemysł rozrywkowy twierdzi,że dyrektywa UE zabrzmi śmiertelnie dramatycznie. Dyrektor generalny niemieckiej firmy oświetleniowej GLP, Udo Künzler, przewiduje „wyginięcie teatrów, sal koncertowych i innych sekcji sztuk widowiskowych, ponieważ żadne oprawy wolframowe i wiele opraw rozrywkowych opartych na diodach LED nie wydają się spełniać tych wymagań”.

aby chronić branżę profesjonalnego oświetlenia scenicznego, ma nadzieję, że „uda mu się przekonać Komisję Europejską do ratyfikowania wyjątku dla naszej branży. Nie ma czasu do stracenia. Musimy działać jako zjednoczony Przemysł, aby zapobiec zapisaniu tych wniosków w prawie”.