Partea întâi: evoluții timpurii

fără flerul tehnologic și de afaceri al unui singur om – Thomas Edison – lumea ar arăta mult diferit astăzi. Înapoi în secolul al 19-lea, călătoria în lumină a fost o secvență umbroasă de evenimente.

importanța becului – sau a lămpii, așa cum este cunoscută inginerilor – a fost atât de mare încât expresia a intrat în limbaj ca sinonim pentru invenție. Cu toate acestea, drumul său spre supremație a fost o luptă de stradă dezordonată dominată de un singur om – Thomas Alva Edison – care, cu toată priceperea sa vizionară și perspicacitatea în afaceri, nu ar fi putut prezice că un secol mai târziu, dezvoltarea sa a unei idei care a luminat lumea va fi practic depășită de apariția tehnologiei diodelor emițătoare de lumină.

într-una dintre cele mai îngrijite răsturnări ale destinului tehnologic, așa-numita ‘invenție’ a becului nu a avut niciodată un ‘moment de bec’. Ca și în cazul atâtor inovații critice care au avut efecte de anvergură în dezvoltarea comercială și culturală a omenirii, becul – sau mai precis aici, becul incandescent – a fost produsul unei serii de descoperiri independente și incrementale ale inginerilor și oamenilor de știință, separate atât de timp, cât și de geografie. Deși marele inventator și antreprenor American Edison este cel care primește în mod convențional laurii pentru aducerea bulbului pe lume, curatorul emerit al Smithsonian Institution Bernard s Finn spune că am perfecționat una dintre cele mai importante descoperiri ale noastre încă de când oamenii timpurii au aflat că focul controlat ar putea produce lumină, precum și căldură.rolul lui Edison în aducerea luminii în lumea modernă a fost acela de dezvoltator al ideilor altor ingineri care i-au fost prezentate în secolul al 19-lea. „Thomas Edison a venit cu o soluție viabilă din punct de vedere comercial”, spune Finn. În 1879, în ajunul Anului Nou, Edison și – a luminat laboratorul de la Menlo Park – un afișaj vizibil pentru mai mult de 20 de mile-și era iluminatului electric a fost literalmente pornită. Întotdeauna gata cu o mușcătură sonoră, Edison a prezis că lumina electrică va deveni „atât de ieftină încât doar cei bogați vor arde lumânări”.valoarea reală a realizării lui Edison a fost că a marcat sfârșitul unei faze provizorii în crearea luminii din electricitate prin stabilirea lămpii cu incandescență ca tehnologie de vârf. În lumina electrică a lui Edison: Arta invenției, istoricii Robert Friedel și Paul Israel citează 22 de Inventatori de incandescenți înaintea lui Edison și totuși îl plasează ferm în fruntea familiei. Acest lucru se datorează combinației a trei factori critici Edison a avut dreptate simultan: Materialul incandescent, nivelurile ridicate de vid și rezistența ridicată.acesta a fost ultimul dintre aceste trei pe care Edison l-a înțeles cu adevărat mai bine decât predecesorii săi. Cu o rezistență ridicată, căldura (și, prin urmare, lumina) s-ar acumula în element în locul firelor de alimentare provenite de la generatoarele electrice de la distanță. După ce a testat sute de materiale, spune Finn, „s – a așezat pe o bandă subțire – sau filament-de carbon”. Deoarece filamentul de carbon ar arde dacă ar fi expus la aer, carcasa de sticlă sau ‘becul’ trebuia evacuată de o pompă de vid. Primele versiuni ale becului incandescent (Cuvântul provine din latinescul’ incandescens’, adică’ strălucitor’) au un vârf care arată unde a fost conectată inițial pompa. Până în 1881, exista un conector standard la capătul electric, unde becul putea fi acum înșurubat într-o priză și putea fi pornit și oprit.

stând pe umerii celor care au mers înaintea lui, Edison a putut vedea atât de departe în viitorul luminii electrice. El a rafinat necontenit inovațiile altor oameni de știință, cum ar fi Humphry Davy, James Bowman Lindsay, Moses G Farmer, William E Sawyer, Joseph Swan și Heinrich G. O. Bel, ale căror idei erau impracticabile din punct de vedere comercial. Dându-și seama că platina era o marfă prea scumpă pentru a fi folosită în iluminatul electric, el a urmărit calea unui filament de bambus acoperit cu carbon (anecdotic, a avut ideea de a folosi bambusul din observarea tijei sale de pescuit în timp ce se afla într-o excursie pentru a urmări o eclipsă).

de asemenea, a rotit și s-a ocupat, adunând brevete ale altor ingineri, în timp ce forma alianțe strategice, în special cu concurentul său britanic, Joseph Swan (care, în multe privințe, a fost un jucător de aceeași importanță, a cărui casă a fost prima care a fost aprinsă de un bec). Edison a obținut un sprijin financiar substanțial atât din partea familiei Vanderbilt – cea mai bogată din America, după ce și-a câștigat banii în transportul maritim și feroviar -, cât și din partea finanțatorului corporativ J. P. Morgan. Cu toate acestea, a fost cea mai mare parte de ingeniozitate vizionar pură că omul cu mai mult de o mie de brevete pentru numele său a devenit forța motrice din spatele iluminat până în secolul 20.

partea a doua: poziția dominantă pe piață

pentru o mare parte din secolul 20 se părea că becul incandescent nu avea un provocator serios. Cu toate acestea, cu o presiune tot mai mare pentru a îmbunătăți eficiența energetică, în ultimele decenii scrisul a fost pe perete.înapoi în 1835, inventatorul scoțian James Bowman Lindsay și-a demonstrat versiunea timpurie a luminii electrice constante cu afirmația că, folosind o astfel de tehnologie, a fost capabil să „citească o carte la o distanță de un metru și jumătate”. Cu greu s-ar fi putut aștepta ca, într-un secol, becul incandescent la care contribuise atât de mult să transforme noaptea în zi. Ne-ar lumina viața, ar prelungi orele de birou și ar face stadioanele de fotbal să strălucească în întuneric. Ar oferi securitate și iluminare clădirilor publice și reflectoarelor pentru a ghida armamentul antiaerian din timpul războiului. Drumurile ar fi luminate pentru a face față ascensiunii neobosite a automobilelor, iar aeroporturile pregătite pentru noapte ar revoluționa transportul internațional de marfă.

cu zorii secolului 20 a venit o oportunitate fără precedent pentru dezvoltatorii de bec incandescent nou înființat. Aplicațiile au fost nelimitate, variind de la extrem de modeste (cum ar fi farurile pentru biciclete) la infrastructura națională (cum ar fi iluminatul rutier). Câmpul a fost deschis, iar piața a fost curând inundată, producătorii sperând să încaseze goana după aur în iluminatul artificial.

cu toate acestea, de Crăciun 1924, nume de uz casnic, cum ar fi Osram, Philips și General Electric au devenit nervos. Acest lucru se datorează faptului că piața, în timp ce era în plină expansiune, devenea imprevizibilă. După ce și-a văzut vânzările scăzând de la 63 de milioane de unități în 1922-23 cu mai mult de jumătate în anul următor, șeful Osram, William Meinhardt, i-a propus să se întâlnească cu concurenții săi pentru a conveni asupra principiilor de tranzacționare care să le protejeze viitorul. În timp ce luminile pomului de Crăciun au festonat orașul elvețian Geneva, la 23 decembrie 1924, alamă de top a comunității globale de producție incandescentă a colaborat pentru a forma Cartelul Phoebus pentru a stabili cote și teritorii, a împărtăși cunoștințe și a conveni asupra standardelor (cum ar fi conectorul cu șurub Edison).cu toate acestea, agenda ascunsă era protecția veniturilor pe o piață în care producătorii deveneau victime ale propriului succes. Chiar și în a treia decadă a secolului 20, fabricarea becurilor a fost atât de avansată încât unitățile au avut o durată de viață operațională de 2.500 de ore, ceea ce înseamnă că au trecut ani înainte ca unitățile să fie înlocuite. Unul dintre rezultatele majore (și totuși mai puțin difuzate) ale Convenției pentru dezvoltarea și progresul industriei internaționale a lămpilor electrice cu incandescență a fost că speranța de viață urma să fie redusă la 1.000 de ore. Pentru a se asigura că companiile respectă noile reglementări privind obsolescența, au fost obligate să-și trimită produsele pentru testare independentă în Elveția. Dacă produsele au prezentat longevitate nedorită, producătorii s-au confruntat cu amenzi grele.

în ciuda faptului că cartelul stagnează în mod deliberat dezvoltarea tehnologică, becul incandescent a câștigat tracțiune ca una dintre marile inovații ale vremii. Până la sfârșitul Primului Război Mondial, cu costul energiei electrice în scădere, prezenta, de asemenea, o alternativă serioasă la iluminatul cu gaz.Edison nu s-a înșelat când a spus că doar bogații vor arde lumânări. Conform datelor de cercetare publicate de Fouquet și Pearson, costul luminii artificiale a scăzut de-a lungul secolelor de la mii de kilograme pe oră lumen la fracțiuni de penny pe măsură ce am evoluat de la utilizarea lumânărilor lucrate manual la becurile produse în masă. Această scădere a costurilor a dus la consumul de lumină artificială în secolul 20 fiind de 100.000 de ori mai mare decât în secolul 18.

energia și lumina erau atât de abundente încât piața își permitea și devenea mulțumită. Filamentul de tungsten ar putea absorbi lovitura din tehnologia fluorescentă emergentă ‘strip-light’ care a apărut în fabrici și birouri. Costul alimentării cu lumină artificială a fost de așa natură încât nu a existat o presiune reală pentru a schimba status quo-ul până la criza petrolului de la mijlocul anilor 1970. acest lucru a declanșat apariția becului fluorescent compact (CFL), care, cu eficiență energetică de cinci ori mai mare decât tehnologia incandescentă, l-a făcut un provocator serios. Cu Philips și Osram aducându-i pe piață la începutul anilor 1980, au apărut primele fisuri în supremația incandescentă.

eficiența a devenit cuvântul cheie. Noile tehnologii erau la coadă pentru a fi următorul lucru mare. Inimaginabilul începea să se întâmple: guvernele adoptau legislație pentru a elimina treptat becul cu incandescență.

partea a treia: revoluția LED

cu becul incandescent acum efectiv un dinozaur și toți ochii pe tehnologia LED emergentă ca panaceu de mediu, următoarea fază evolutivă a iluminatului se referă la eficiență și legislație.

potrivit producătorului de becuri Philips, astăzi iluminatul reprezintă 19% din consumul mondial de energie electrică la nivel global. Având în vedere că becurile cu incandescență risipesc efectiv până la 95% din energia lor producând căldură, mai degrabă decât lumină, există un potențial masiv de economisire a energiei într-o lume în care reducerea cererii de resurse este din ce în ce mai legiferată. Privind piața becurilor din SUA în 2010 – în jurul perioadei în care legislația de eliminare treptată a incandescentelor a fost elaborată în întreaga lume-au fost vândute opt miliarde de lămpi, dintre care jumătate erau incandescente, cu doar 10% LED – uri.

la acea vreme, consumatorii păreau nepregătiți pentru Revoluția LED-urilor, în ciuda cercetărilor efectuate de Universitatea din Cambridge, care preziceau că economiile potențiale de energie pentru trecerea la LED-uri sunt „uriașe”. Iterând cifrele de economisire a energiei de bază, lucrarea de cercetare, intitulată ‘Lighting for the 21st century’, spune că în Marea Britanie iluminatul consumă peste o cincime din toată energia electrică generată la centralele electrice, iar LED-urile au potențialul de a reduce această cifră cu cel puțin 50%. Statisticile Departamentului pentru Energie al SUA sunt de acord, estimând că până în 2025,”iluminatul în stare solidă, cum ar fi LED-urile, ar putea reduce cantitatea globală de energie electrică utilizată pentru iluminat cu 50% și ar putea elimina 258 de milioane de tone metrice de emisii de carbon, ar atenua nevoia de 133 de noi centrale electrice și ar duce la economii financiare cumulate de peste o sută de miliarde de dolari”.

cu acordul universal că există economii masive de energie care trebuie obținute, lumea pare pregătită pentru schimbări spontane în modul în care o iluminăm. Cu toate acestea, această revoluție a pieței a fost lentă și reticentă, determinând guvernele să intervină pentru a accelera schimbarea modelelor noastre de producție și consum. UE a interzis progresiv diferite tipuri de produse cu incandescență în ultimul deceniu, în luna septembrie a acestui an fiind eliminată treptat lămpile cu halogen și lămpile fluorescente compacte (CFL)-efectiv sfârșitul becului cu incandescență așa cum îl cunoaștem.

Trustul de economisire a energiei folosește tonuri mai măsurate, spunând că, deși istoric, am fi putut avea „puțină îngrijorare” cu privire la faptul că „becurile au fost eficiente doar 10%… o atitudine foarte diferită față de iluminat a apărut în ultimii ani”. În cartea sa albă „lumina potrivită”, Trustul spune că această nouă atitudine este determinată doar parțial de legislație, cu bunăvoință din partea „aprecierii publice în creștere a rolului pe care îl poate juca un iluminat bun în îmbunătățirea caselor lor”, furnizând restul schimbării pieței.

realitatea este că industria și piața internă abia acum încep să sufere o schimbare pas cu pas, determinată de dorința de a introduce treptat tehnologii emergente eficiente din punct de vedere energetic, cum ar fi LED-urile, în detrimentul incandescenților și, acum, al halogenului și al fluorescențelor compacte.

astăzi, în ciuda luptelor prelungite cu privire la negocierile pentru Brexit, Marea Britanie este încă membră a Uniunii Europene și ne confruntăm cu ceea ce mass-media a ales să descrie ca o interdicție a becurilor, cu cotidianele mai excitabile care raportează în mod obișnuit despre stocarea publică (în mare parte inexistentă) a becurilor incandescente ca o protecție împotriva unui viitor luminat de LED-uri. Obiecția este neclară, în afară de un sentiment vag că iluminatul cu LED-uri nu este la fel de cald ca incandescent. Această interdicție a becurilor este de fapt un set de proiecte de reglementări europene privind eficiența, care vor vedea eliminarea halogenului de tungsten și a CFL-urilor ca surse de lumină până în 2020.

ca parte a revizuirii legilor sale privind proiectarea ecologică, UE a publicat necesitatea ca sursele de lumină de înlocuire să aibă o cerință minimă de eficiență de 85 lumeni pe watt și o putere maximă de așteptare de 0,5 W. cerințele de proiectare ecologică sunt obligatorii pentru toate becurile standard, lămpile fluorescente și spoturile vândute în UE. Aceste reglementări stabilesc cerințe privind eficiența energetică și alți factori, cum ar fi durata de viață a becurilor, timpul de încălzire și etichetarea energetică. Potrivit UE, ” cu iluminatul eficient din punct de vedere energetic, facturile la electricitate ale gospodăriilor ar putea scădea cu 25 de euro pe an. Înlocuind o lampă cu halogen cu un LED, puteți economisi până la 100 de centimi pe durata de viață a produsului de aproximativ 20 de ani. Iluminatul eficient din punct de vedere energetic ar putea economisi suficientă energie pentru a alimenta 11 milioane de gospodării timp de un an și pentru a evita emisiile de 12 milioane de tone de CO2 în Europa.”

cu toate acestea, nu toată lumea este la fel de entuziasmată de beneficiile tehnologiei de înlocuire a LED-urilor sau de cerințele de proiectare ecologică, industria divertismentului spunând că directiva UE va suna la moarte pentru iluminatul dramatic. CEO-ul companiei germane de iluminat de scenă GLP, Udo K Incquxnzler, prezice „dispariția teatrelor, a locurilor de concerte și a altor secțiuni ale artelor spectacolului, deoarece nu există corpuri de tungsten și multe corpuri de divertisment bazate pe LED-uri nu par să îndeplinească aceste cerințe”.

pentru a proteja industria profesională de iluminat de scenă, el speră să „reușească să convingă Comisia Europeană să ratifice o excepție pentru industria noastră. Nu este timp de pierdut. Trebuie să acționăm ca o industrie unită pentru a împiedica aceste propuneri să devină consacrate în lege”.