Luminofory XXI wieku, czyli nowe źródła światła

Nowoczesne luminofory – czyli związki chemiczne o właściwościach luminescencyjnych – opracowują naukowcy z Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu we współpracy z Wydziałem Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego i Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Gdańskiego. Dzięki ich pracy powstaną m.in. tańsze i ekologiczne źródła światła o właściwościach zbliżonych do naturalnego światła słonecznego, pozbawionego jednak szkodliwych składowych UV.

Na realizację projektu "Nowe wydajne luminofory do oświetleń i koncentratorów słonecznych” naukowcy otrzymali ponad 16 mln 400 tys. złotych dofinansowania ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. Fundusze przyznano w ramach konkursu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Koordynatorem Projektu jest Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN.

Jak powiedział PAP koordynator projektu doc. Przemysław Dereń z wrocławskiego Instytutu Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN (INTiBS), współczesne źródła światła – produkowane w kształcie żarówek energooszczędne świetlówki kompaktowe oraz te o kształtach tradycyjnych - są wciąż niedoskonałe, m.in. dlatego że niewystarczająco imitują światło słoneczne. Mogą mieć przez to niekorzystny wpływ na zdrowie człowieka, powodując złe samopoczucie i zmęczenie.

"Świetlówki kompaktowe wykorzystują światło ultrafioletowe, które przekazując energię luminoforowi umieszczonemu na ściankach świetlówki wzbudza go do świecenia. Emitowane światło dalekie jest od promieniowania słonecznego. Świetlówka emituje światło niebieskie, zielone i czerwone, które dochodząc do naszych oczu wydaje się być światłem białym” – tłumaczy rozmówca PAP.

Jak wyjaśnia, gdyby światło, które dochodzi do naszych oczu z energooszczędnych świetlówek porównać do naturalnego światła słonecznego, to okazałoby się, że brakuje w nim ogromnej ilości składowych widma słonecznego.

Tego typu światło powoduje przemęczenie. Osoby, które często przebywają w pomieszczeniach oświetlanych w ten sposób mają gorszy nastrój i dużo szybciej się męczą.

„W krajach skandynawskich – o bardzo małej liczbie słonecznych dni – występują bardzo często stany depresyjne wywołane brakiem wystarczającej ilości światła naturalnego. Światowa Organizacja Zdrowia wyodrębniła nawet jednostkę chorobową SAD (Seasonal Affective Disorder) znaną także jako +depresja zimowa+” – mówi doc. Dereń. "Chcemy, aby te nowoczesne luminofory, które otrzymamy, umożliwiały zastosowanie takiego źródła światła, które będzie dostarczało całe spektrum światła słonecznego” - dodaje.

Doc. Dereń zapewnia, że opracowane przez Konsorcjum INTiBS, UG oraz UW nowoczesne lampy będą dużo tańsze niż te używane obecnie. "Zastosowane luminofory spowodują, że będzie można zmniejszyć ilość elektroniki używanej w aktualnie produkowanych świetlówkach. Powoduje ona, że lampy te są droższe, a poza tym przy częstym włączaniu czy wyłączaniu łatwo się psują. Z tego powodu używanie ich np. w łazienkach czy korytarzach mija się z celem” – mówi przedstawiciel Instytutu Niskich Temperatur.

Wyjaśnia również, że nowe źródła światła będą ekologiczne, bo nie będą zawierały rtęci, która jest powszechnym elementem obecnie stosowanych świetlówek.

W ramach projektu naukowcy będą również pracowali nad luminoforami do tzw. koncentratorów słonecznych, które pochłaniają światło słoneczne, a potem przekształcają je w energię elektryczną.

Jak tłumaczy naukowiec, dotychczas opracowane ogniwa słoneczne wykorzystują jedynie część widma słonecznego, które dociera do Ziemi, a tym samym niewielką część energii niesionej w promieniowaniu słonecznym. Bardzo duża część tego promieniowania jest niewykorzystana.

Przypomina, że prace nad koncentratorami prowadzone są od lat w wielu krajach, np. w takich jak Izrael, gdzie jest bardzo dużo światła słonecznego oraz w innych o podobnym nasłonecznieniu do naszego np. w Niemczech.

„Według znanych od wielu lat pomysłów, można absorbujące światło luminofory umieszczać w szklanych szybach. Światło słoneczne zaabsorbowane w szybie wzbudzi do świecenia luminofory, a emitowane światło o energii dopasowanej do czułości ogniwa słonecznego - na zasadzie zbliżonej do działania światłowodów - będzie docierało do brzegów szyby, na których umieszczone będzie ogniwo wytwarzające energię elektryczną” – tłumaczy.

"Możemy sobie wyobrazić estetyczne, kolorowe fasady budynków ozdobione specjalnymi płytami, czy szybami z umieszczonymi na nich luminoforami” – opisuje doc. Dereń.

Podkreśla, choć na razie jest zbyt wcześnie, by mówić o dużym zainteresowaniu producentów opracowywanymi luminoforami, to naukowcom już udało się podpisać list intencyjny z jedną z największych firm światowych wytwarzających nowoczesne źródła światła.

PAP – Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska