Enerji Devriminin Öncüsü: Mavi LED

Nobel Fizik Ödülü'ne layık görülen Japon bilim insanları İsamu Akasaki, Hiroshi Amano ve Shuji Nakamura'nın geliştirdiği mavi LED, aydınlatma teknolojilerinde dünyanın aradığı enerji tasarrufuna cevap vermesinin yanı sıra, elektriğe erişimi olmayan 1.2 milyar insanı da aydınlatacak teknoloji olarak ortaya çıkıyor.

Nobel Komitesi, 'aydınlatma teknolojisinde temel bir dönüşüme kapı aralayacağını' belirttiği mavi LED teknolojisini geliştiren üç Japon bilim insanını Nobel Fizik Ödülü'ne layık gördü. İsamu Akasaki, Hiroshi Amano ile Shuji Nakamura, ilk kez 1980'li yıllarda binlerce deneme yaparak yarı iletkenlerden mavi ışık elde etmeyi başardı. Üç bilim insanı, 90'lı yıllarda mavi LED teknolojisini daha da ileriye götürdü. Kırmızı ve yeşil LED üretilmesinin ardından geliştirilen mavi LED sayesinde, yarı iletkenlerle beyaz ışığın oluşturulmasının önünü açıldı.

Enerji tasarrufunun öncüsü

Akasaki, Amano ve Nakamura'nın geliştirdiği mavi LED teknolojisinin insanlığa en büyük katkısı, beyaz LED aydınlatmaları mümkün kılması. LED, yani 'ışık yayan diyot' teknolojisi, enerjinin büyük kısmını ısıya çevirmeden doğrudan ışık elde etmesiyle önemli bir enerji tasarrufu imkanı sağlıyor.

Enerjinin sadece yüzde 2'sini ışık olarak yayan geleneksel ampuller watt başına 16 lumen, floresan lambalar ise 70 lm/W ışık yayarken, mevcut LED aydınlatmalar 300 lm/W gibi etkileyici bir performansa sahip. Dünya genelinde üretilen elektriğin dörtte birinin aydınlatma için harcandığına dikkat çeken Nobel Komitesi, LED teknolojisi sayesinde ciddi ölçüde tasarruf sağlanacağına inanıyor. Bugün ABD'nin ürettiği enerjinin yüzde 17'si aydınlatma için harcanıyor.

LED teknolojisinin gelecekte elektriğe erişimi olmayan yaklaşık 1.2 milyar insanı da karanlıktan kurtarması ümit ediliyor. Güneş enerjili LED aydınlatmaların, gaz lambalarından doğada yakılan odun ateşine kadar farklı kaynakların kullanıldığı aydınlatmaların yerini alması bekleniyor. Temiz aydınlatma teknolojileri geliştiren Lumina Project ağının kurucusu Evan Mills'e göre, bir kiraz büyüklüğündeki LED, çok düşük enerjiyle 100 gaz lambasına eşit aydınlık oluşturabilir.

Aydınlık için fosil yakıtlardan yararlanılması, her yıl 4 milyon insanın ölümüne neden olan hava kirliliğine neden oluyor. LED'lerin az gelişmiş ülkelerde bu sorunun önüne geçebilmesi için, hızla düşen LED fiyatlarının daha da azalması bekleniyor. Gelişmiş ülkelerdeki gibi enerji altyapısına sahip olmayan ülkeler, güneş enerjili LED sayesinde gündüzleri bataryalarda depolanacak enerjiyle geceleri beyaz LED ile aydınlanacak.

Akıllı ev ve şehirlerin ana ürünü olacak

Sıvı kristal ekran (LCD) teknolojisinin gelişmesini sağlayan LED, mobil cihaz ve televizyon gibi elektronik ürünlerde çok büyük gelişim yaşanmasını sağladı. Akıllı telefonlarda kullanılan flaştan televizyon aydınlatmalarına ve dekor ışıklarına kadar yayılan LED, hayatı kolaylaştırmasının yanı sıra elektronik cihaz tasarımlarında da etkin bir rol oynadı.

ABD Enerji Enformasyon İdaresi'nin verilerine göre LED'ler ampullere oranla 30 kat daha uzun ömürlü. Mevcut LED ampullerin birçoğu, 25 bin saatten uzun kullanım süresine sahip. Bu süre, her gün 4 saat açık tutulması halinde bir ampulün 17 yıl kullanılabileceği anlamına geliyor.

Enerji etkinliğini ve yeşile uyumu esas alan binalarda kullanılan LED, yavaş yavaş sokak aydınlatmalarının da yerini alıyor. Araştırma firması Navigant'a göre, 2014'te şehirlerin aydınlatılması için 13.2 milyon LED ampul kullanılırken, bu sayının 2023'te 116 milyona çıkması bekleniyor. Şehir planlaması ve yeni nesil konutlardaki öneminin artması, LED'in enerji kullanımını optimum kılacak ve elektrik hırsızlığının önüne geçecek akıllı şebekelerle uyumunu da güçlendirecek.

Yeşil enerji etkisi

LED teknolojisi, su kaynakları giderek azalan ve geri dönüşüme giderek daha fazla ihtiyaç duyacak olan dünyanın geleceğini güvenliğe alabilir. Nobel Komitesi, morötesi LED'lerin bakterilerin, virüslerim ve mikroorganizmaların DNA'sını yok edebildiğini, böylece kirli suların temizlenmesinde geleneksel yöntemlere göre çok daha büyük rol oynayacağını belirtti.

Bilim insanları, bilgisayarlar aracılığıyla LED'lerin ışığını kontrol edebilmeleri sayesinde, bitki büyümesini tetikleyen belli spektrumları da ortaya çıkarabiliyor. Bu sayede seralarda daha etkin üretim yapılırken, bitki büyümesi kontrollü yapılabilmesini sağlıyor.

Fiyatların düşmesi gerekiyor

Enerji maliyetlerinin düşmesi ve elektriği bulunmayan 1.2 milyar insanın aydınlanmasını sağlamak için LED fiyatlarının düşmesi büyük önem taşıyor. LED alanında yapılan yatırımların artması, fiyatların da hızla düşmesine yardımcı oluyor.

IHS Technology tarafından hazırlanan rapora göre, LED adaptasyonu 2014 yılında en yüksek seviyeye çıkmış durumda. Enerji tasarrufuna duyulan büyük ihtiyaç ve geri dönüşümün güçlenmesi, LED'lerden elde edilen aydınlık arttıkça fiyatların da düşmesini sağlıyor. Devletlerin de teşvikiyle, LED lambaların diğer teknolojilere kıyasla en yüksek bireysel gelire sahip ürün halini alması bekleniyor.

Kaynak: Newsweek, Vox, National Geographic