Wprowadzenie do żarówek CFL

Jako symbol innowacyjności żarówka nie jest zbyt innowacyjna. Nie zmienił się zbytnio od czasu wprowadzenia go przez Thomasa Edisona w 1879 roku. Nawet dzisiaj nadal generuje światło, ogrzewając żarnik wolframowy, aż osiągnie 4172 stopni Fahrenheita (2300 stopni Celsjusza) i świeci do białości. Niestety całe to białe światło nie jest bardzo zielone. Duża ilość energii elektrycznej – elektryczności z elektrowni węglowych odpowiedzialnych za wyrzucanie gazów cieplarnianych do atmosfery – jest potrzebna, aby żarówka świeciła jasno. Tylko 10 procent tego soku idzie na światło. Reszta marnuje się w postaci ciepła.

Na szczęście dla naszego CO ₂-nasiąknięta planetą, jest nowy typ żarówki, która może zastąpić najsłynniejszy wynalazek Edisona jako ikona ideacji. Jest znana jako kompaktowa żarówka fluorescencyjna lub CFL, a jej oświetlenie odbywa się za pomocą zupełnie innego mechanizmu. Zamiast świecącego żarnika świetlówki kompaktowe zawierają argon i pary rtęci umieszczone w spiralnej rurze. Posiadają również zintegrowany statecznik, który wytwarza prąd elektryczny, który przepływa przez mieszankę par, pobudzając cząsteczki gazu. W starszych świetlówkach kompaktowych potrzeba było kilku sekund, aby statecznik wytworzył wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby zwiększyć wzbudzenie. Nowsze świetlówki kompaktowe mają bardziej wydajne stateczniki i wymagają krótszego nagrzewania. Tak czy inaczej, gdy gaz jest podekscytowany, wytwarza światło ultrafioletowe. Z kolei światło ultrafioletowe stymuluje fluorescencyjną powłokę namalowaną na wewnętrznej stronie tuby. Ponieważ ta powłoka pochłania energię, emituje światło widzialne.

Wierzcie lub nie, ale świetlówki kompaktowe są potomkami świetlówek w kształcie miecza świetlnego, które wciąż migoczą w garażach i warsztatach na całym świecie. Ale to nie są świetlówki twojego ojca. Pomimo ich dziedzictwa i podobieństw do żarówek — oba wymagają prądu, mają szklaną osłonę i gwintowaną podstawę — świetlówki kompaktowe stają się największym elementem oświetlenia wnętrz od czasu świecy.

W tym artykule wyjaśnimy, o co to całe zamieszanie. Zbada dobre, złe i brzydkie świetlówki kompaktowe, tak abyś mógł ich używać bez obaw. Zacznijmy od dobra – wielu korzyści płynących z używania kompaktowych żarówek fluorescencyjnych.

1. Zalety żarówek CFL
2. Żarówki CFL i rtęć
3. Recykling żarówek CFL

Korzyści ze stosowania świetlówek kompaktowych trafiają na pierwsze strony gazet od dwóch do trzech lat. Rzeczywiście, gdybyś skupił się tylko na szumie wokół świetlówek kompaktowych, mógłbyś pomyśleć, że wymiana żarówek na ich spiralnych kuzynów byłaby całkowicie oczywista. Jak zobaczymy później, świetlówki kompaktowe stwarzają pewne wyzwania i obawy. Ale ich zalety są znacznie liczniejsze.

Po pierwsze, świetlówki kompaktowe zużywają znacznie mniej energii – 75 procent mniej energii niż żarówki żarowe. Oznacza to, że świetlówki kompaktowe wymagają mniejszej mocy do wytworzenia równoważnej ilości światła. Na przykład możesz użyć 20-watowej świetlówki kompaktowej i cieszyć się taką samą ilością światła, jak 75-watowa żarówka. Gdyby każdy dom w Ameryce dokonał jednej takiej wymiany, w ciągu jednego roku zaoszczędzono by tyle energii, aby oświetlić ponad 3 miliony domów [źródło: ENERGY STAR ].

Oczywiście, jeśli zużywasz mniej energii, koszty energii spadną. Wymiana standardowej 60-watowej żarówki na 13-watową CFL może zaoszczędzić pojedynczemu gospodarstwu domowemu 30 dolarów kosztów energii przez cały okres eksploatacji żarówki [źródło: General Electric ]. Nawet przy wyższej cenie świetlówek kompaktowych – zapłacisz od 2 do 4 USD za świetlówkę świetlną w porównaniu z 30 do 40 centów za typową żarówkę – i tak oszczędzasz pieniądze. To dlatego, że świetlówki kompaktowe wytrzymują długo. W niektórych testach paliły się jasno przez 10 000 godzin, podczas gdy standardowe żarówki paliły się tylko przez 800 do 1500 godzin [źródło: Johnson ].

Środowisko również wychodzi na przód. Duża część energii elektrycznej pochodzącej z elektrowni węglowych trafia do lamp i opraw oświetleniowych w Twoim domu. Jeśli oszczędzasz energię, używając świetlówek kompaktowych, pobierasz mniej prądu z sieci energetycznej. Zmniejsza to ilość węgla, który należy spalić, co zmniejsza emisje gazów cieplarnianych. W ciągu jednego roku zastosowanie świetlówek kompaktowych zamiast żarówek usuwa tyle samo zanieczyszczenia gazami cieplarnianymi, co usunięcie 2 milionów samochodów z dróg [źródło: ENERGY STAR ].

Byłoby to wątpliwe korzyści, gdyby świetlówki kompaktowe nie działały dobrze lub nie mogły być używane w wielu zastosowaniach, ale w rzeczywistości są one dość wszechstronne. Kilku producentów produkuje kompaktowe świetlówki, które mogą być używane ze ściemniaczami oraz w lampach trójdrożnych. Wiele żarówek CFL może być używanych na zewnątrz, o ile oprawa jest zamknięta. Co najważniejsze, emitują dobre światło. W badaniu z 2007 r. przeprowadzonym przez Popular Mechanics, świetlówki kompaktowe paliły się prawie tak jasno i wytwarzały światło lepszej jakości niż 75-watowa żarówka [źródło: Masamitsu ].

Jednak świetlówki kompaktowe nie są bezproblemowe. W następnej kolejności przyjrzymy się największemu zmartwieniu — pierwiastkowi toksycznemu dla żywych organizmów.

Teraz na złe: wady żarówek CFL

Kompaktowe żarówki fluorescencyjne mogą być wszechstronne, ale mają kilka problemów, które zniechęcają ludzi. Po pierwsze, najlepsze rezultaty osiągają, gdy są pozostawione na 15 minut lub dłużej. Włączanie i wyłączanie świetlówek kompaktowych skraca ich żywotność i może zmniejszać ich wydajność, głównie dlatego, że wzbudzenie gazów i powłoki fluorescencyjnej wymaga pewnej ekspozycji na prąd elektryczny, aby osiągnąć optymalny poziom. Świetlówki kompaktowe są również nieefektywne w oprawach zamkniętych, wpuszczanych (zbyt gorące) oraz w oprawach otwieraczy bram garażowych (zbyt duże wibracje). Wreszcie, żarówki CFL mogą, w rzadkich przypadkach, zakłócać działanie sprzętu elektronicznego. Zakłócenia te są powodowane przez światło podczerwone (IR), które wytwarzają świetlówki kompaktowe i które czytniki podczerwieni mogą interpretować jako sygnał.

Jeśli istnieje brzydka prawda o żarówkach CFL, to jest to rtęć, którą trzymają w szklanych osłonach. Rtęć jest trwałą i wysoce toksyczną substancją chemiczną. Większość ludzi jest narażona na truciznę jedząc ryby skażone metylortęcią. Jednak możliwe jest również wdychanie oparów rtęci pierwiastkowej, takich jak te stosowane w kompaktowych żarówkach fluorescencyjnych. Aby zobaczyć, co jest ważniejsze – ryby czy lampy fluorescencyjne – zapoznaj się z tym powiązanym artykułem .

Dlaczego więc tam jest i dlaczego producenci świetlówek kompaktowych nie używają czegoś innego? Jak wspomnieliśmy wcześniej, pary rtęci są potrzebne do konwersji energii elektrycznej na energię promieniowania. Stymulowane prądem elektrycznym pary rtęci wewnątrz świetlówki emitują światło ultrafioletowe, które jest ponownie emitowane jako światło widzialne, gdy uderza w związek fluorescencyjny, znany jako luminofor , namalowany na wewnętrznej stronie żarówki. Żaden inny pierwiastek nie okazał się tak skuteczny w tym procesie, więc chociaż ilość rtęci stosowanej w żarówkach z czasem zmniejszyła się, niewielka ilość rtęci jest nadal wymagana do prawidłowego działania świetlówek kompaktowych.

Ważne jest, aby zachować to w odpowiedniej perspektywie. Jedna żarówka CFL zazwyczaj wymaga około 0,000176 uncji (5 miligramów) rtęci. Starsze termometry domowe zawierają 100 razy większą ilość (0,0176 uncji lub 500 miligramów), a wiele ręcznych termostatów zawiera 600 razy tę ilość (0,106 uncji lub 3000 miligramów) [źródło: GE Consumer & Industrial Lighting ]. Tak więc pojedyncza żarówka CFL zawiera bardzo mało rtęci. Dopóki żarówka pozostaje nienaruszona, żadna substancja chemiczna nie jest uwalniana.

Jednak zepsuta żarówka CFL może narazić osobę na działanie oparów rtęci. Można również uwolnić niewielką ilość stałej rtęci w proszku. Z tych powodów należy zachować szczególną ostrożność podczas czyszczenia uszkodzonej świetlówki kompaktowej. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA) zaleca wykonanie czterech prostych kroków:

To powinno zająć się zepsutą żarówką. W dalszej części przyjrzymy się, co zrobić z przepaloną żarówką CFL.

Podszewka z żywego srebra

Dobrą wiadomością jest to, że świetlówki kompaktowe, chociaż zawierają rtęć, w rzeczywistości pomagają wyeliminować rtęć ze środowiska. To dlatego, że rtęć znajduje się również w węglu. Spalanie węgla uwalnia toksynę do środowiska. Energy Star szacuje, że elektrownia węglowa wytwarza 13,6 miligramów rtęci do zasilania jednej 60-watowej żarówki, ale tylko 3,3 miligrama do zasilania równoważnej żarówki CFL.

Co więc zrobić z przepaloną żarówką CFL, jeśli zawiera rtęć? Po pierwsze, należy zdać sobie sprawę, że kompaktowe żarówki fluorescencyjne są uważane za niebezpieczne artykuły gospodarstwa domowego, kategorię, która obejmuje również farby, baterie i termostaty. Musisz odpowiednio wyrzucać takie przedmioty, co oznacza, że ​​nie możesz ich po prostu wyrzucić do śmieci domowych.

Aby dowiedzieć się, jakie masz opcje, zacznij od skontaktowania się z lokalnym organem ds. gospodarki odpadami. Możesz również zadzwonić pod numer 1-800-CLEANUP, usługę świadczoną przez Earth911, która umożliwia każdemu, kto ma dostęp telefoniczny, przeszukiwanie bazy danych organizacji zawierającej 100 000 lokalizacji recyklingu i zbiórki odpadów niebezpiecznych w poszukiwaniu ponad 170 różnych materiałów. Możesz przeszukać tę samą bazę danych online pod adresem www.earth911.org .

Coraz więcej sprzedawców detalicznych pomaga w recyklingu żarówek CFL. IKEA była pierwszym sprzedawcą detalicznym, który zapewnił bezpłatną utylizację i recykling zużytych świetlówek kompaktowych. Home Depot dołączył do IKEA w 2008 roku, uruchamiając ogólnokrajowy program recyklingu żarówek CFL w sklepach we wszystkich swoich prawie 2000 lokalizacjach. Niektóre sklepy Ace i True Value oferują podobne programy.

Ponieważ recykling stanie się łatwiejszy, rewolucja świetlówek kompaktowych nabierze tylko rozpędu. Wielu uważa, że ​​żarówki w kształcie spirali będą krótkim krokiem ewolucyjnym w kierunku jeszcze wydajniejszych żarówek z diodami elektroluminescencyjnymi (LED). Żarówka LED o mocy 1,3 W zużywa mniej energii elektrycznej niż 9-watowa świetlówka CFL i może działać do 11 lat [źródło: Peterson ]. Co więcej, nie zawiera atomu rtęci.

Ale nawet żarówki LED mają swoje kompromisy. Nie są zbyt jasne i są niebotycznie drogie. Dopóki producenci nie rozwiążą tych dwóch problemów, żarówki CFL prawdopodobnie będą miały cały reflektor dla siebie.

Powiązane artykuły