Projekta pamatojums

Viena no aktuālām problēmām pasaulē ir elektroenerģijas taupīšana. Gadā ap 19% no pasaulē saražotās elektroenerģijas tiek izlietota apgaismošanai, bet kvēlspuldzes tikai 4% no izlietotās enerģijas pārvērš gaismā. (T.J.Keefe (2007) „The nature of light”). Jau sākot ar pagājušā gadsimta otro pusi tiek intensīvi strādāts pie enerģiju taupošu (ET) jeb energoefektīvu (EE) gaismas avotu izveides. Saskaņā ar Eiropas Komisijas plānu, kvēlspuldzes (KS) Eiropā tiks pilnīgi nomainītas pret ET gaismas avotiem jau 2012.g. (Directive 2005/32/EC –„Ecodesign of energy using products”). Tādēļ pieaugs patērētāju pieprasījums pēc ET gaismas avotiem.

Var izdalīt sekojošus perspektīvus EE un ET gaismas avotus: luminiscentās lampas (LL) un gaismu emitējošās diodes (LED) un no tām veidotas lampas (LEDL). EE gaismas avotu galvenā priekšrocība ir ietaupītā elektroenerģija. KS vietā lietojot LL ir iespējams samazināt patērēto elektroenerģiju par 80%. LEDL šis ietaupījums nav mazāks. Gaismas avotus raksturo to efektivitāte, ko novērtē ar gaismas plūsmu, ko rada 1 W liela jauda (mēra lm/W). KS tā ir 15-20 lm/W, LL – 60-80 lm/W, bet baltās gaismas LEDL – 100-150 lm/W un vairāk (Energy Federation Incorporated (2008). Bez tam ET gaismas avotu ekspluatācijas ilgums ir pat par vairākām kārtām lielāks salīdzinājumā ar KS. Pašlaik LL un LEDL ir dārgākas, salīdzinot ar KS, bet to lietošana atmaksājas jau dažos gados, pateicoties ietaupītajai enerģijai. Pašlaik sadzīvē visvairāk tiek lietotas luminiscentās lampas.

LL ražo galvenokārt lielās ražotājfirmas tādas kā Osram, Philips, Crompton uc. Latvijā pašreiz nav nevienas savas gaismas avotu ražotnes un visus gaismas avotus mēs importējam no attiecīgām ražotājvalstīm. Vēl nesenā pagātnē Latvijā bija sava Elektrospuldžu rūpnīca un var cerēt, ka vēl ir saglabājušās šī darba tradīcijas. Bez tam, var cerēt, ka atveseļojot Latvijas rūpniecību, būs iespējams izveidot savu modernu gaismas avotu rūpnīcu, iespējams sākot ar mazo uzņēmumu. Tas dotu jaunas darba vietas, ražotu aktuālu produkciju pēc kuras vienmēr būs pieprasījums un tā rezultātā taupītu elektroenerģiju, kuras lielu daļu Latvija iepērk no kaimiņvalstīm.

Pie EE gaismas avotu un attiecīgo luminiscento materiālu izstrādes strādā gan daudzas pasaules pētniecības laboratorijas, gan arī augstāk minēto un mazāko ražotājfirmu laboratorijas. Kā liecina ziņas no SCOPUS datu bāzes, publikāciju skaits veltīts jaunu luminiscento materiālu izveidei šajā gadā ir pieaudzis desmitkārt, salīdzinot ar 2000.gadu.

Apgaismojumam lietojama gaismas avota būtisks raksturojums ir tā izstarotās redzamās gaismas spektrālā sastāva atbilstība noteiktām prasībām: tas savā ziņā ir analogs Saules starojuma redzamās gaismas spektram. Dažādi luminiscējoši materiāli izstaro dažāda spektrālā sastāva gaismu un pašreiz lietotiem luminoforiem ir ļoti sarežģīts sastāvs, kas padārdzina gala produktu. Lielas iespējas šajā jomā paver nanostrukturētu materiālu pielietošana, jo to starojuma īpašības var atšķirties no analogam makroizmēra materiālam piemītošām īpašībām. Tādēļ, neskatoties uz lielo materiālu klāstu, kas ir jau aprobēts un pielietots LL un LED, jaunu materiālu izveide joprojām ir aktuāla problēma, un daudzās laboratorijās tiek veikti intensīvi pētījumi ar nolūku radīt jaunu materiālu sastāvus.

Augstāk minētais izklāsts ļauj secināt, ka tuvākos gados gan Latvijā gan arī citur Eiropā būs liels pieprasījums pēc ET gaismas avotiem, priekšplānā izvirzot kompaktās luminiscentās lampas. Viens no šīs attīstības nosacījumiem ir jaunu efektīgu luminoforu meklējumi, ko varētu lietot LL. Un šo problēmu ir iespējams risināt LU CFI, kur jau ilgstoši notiek luminiscento materiālu īpašību izpēte, lietojot modernas spektroskopijas metodes.