Sürdürülebilir Enerji Merkezi'ne göre, enerji tasarruflu ampuller, geleneksel ampullere göre %90 daha az elektriğe ihtiyaç duyuyorlar. Peki bunu nasıl yapıyorlar?
Thomas Edison tarafından ampul icat edilmeden önce insanlar karanlık çağı yaşıyordu. Ampul icat edildikten ve 1879’da buluşun patenti alındıktan sonra insanlar için bambaşka bir yaşam tarzının önü açıldı. Ampulün icadından önce insanlar gündüz güneş ışığından faydalanırken; geceleri, odalarını ve sokaklarını aydınlatmak için gazyağı, gaz lambaları ve mumları kullanıyorlardı. Bu yüzden de yaşam tarzları daha çok güneş ışığına bağlıydı. Ampulün icadı ise tüm bunları değiştirdi. Tek bir ürün; ucuz, güvenilir ve güçlü bir aydınlatmaya sahip olmamızı sağladı. Ayrıca hava karardıktan sonra dahi günlük aktivitelerin devam edebilmesine imkan sağladı.
Bir şeyin icat edilmesinden sonra karşımıza çıkan ilk durum icadın en ilkel halidir. Geleneksel ya da akkor ampul olarak adlandırılan ampul de ilk icat edilen ampuldür. Akkor lambalar en eski elektrikli ışık kaynaklarından olup; günümüzde de ucuz olmaları ve montajlarının kolay olması nedeniyle yaygın bir kullanım alanına sahiptir. Bunlar, çok yüksek erime noktasına sahip, genellikle tungstenden yapılmış, cam bir kapakla çevrelenmiş, dayanıklı bir metal tel parçasından oluşur. İçinden elektrik geçtiğinde telinin parıldamasını sağlar ve odayı dolduran ışığı üretir.
Geleneksel ampullerin kullanımının kolay olmasının yanında birçok sorunu vardır. Bunlardan biri kullandıkları enerjinin çoğunun aslında ışığa değil ısıya dönüşmesidir, bu yüzden değiştirmeden önce soğumalarını beklemeniz gerekir. Penn State Üniversitesi araştırmasına göre akkor ampuller kullandığı enerjinin yalnızca % 10'ununu ışığa dönüştürmektedir. Bu da onları aslında yapmalarını istediğimiz şey açısından son derece verimsiz kılıyor; sonuçta kimse ısınmak için ışığı açmıyor, değil mi? Ayrıca ısı zamanla, ampulün içerisindeki ince tel olan filamana artık çalışamayacak kadar onarılamaz bir zarar verir. Sonucunda ampulün değiştirilmesi gerekir. Bunun hem atık hem de maliyet açısından büyük etkileri vardır. Bu nedenle bilim adamları ve mühendisler uzun yıllardır geleneksel ampullerin yerine, verimlilikten ödün vermeden çevreye daha duyarlı alternatifler üzerinde çalışıyorlar.
Araştırmacılar, birçok dezavantaja sahip olan geleneksel ampullerden sonra başka alternatifleri arayışa yönlenmişlerdir. Bu konu da bilinen ilk tür 1955’te geliştirilen halojen ampuldür. Geleneksel ampullerle benzer tungsten filamane (ince tele) sahiplerdir ancak bazı önemli farklılıkları vardır.
Tungsten bilinen en sert ve sıcağa karşı en dayanıklı metallerden biridir. Bu ona büyük avantaj sağlar. Halojen lamba içerisinde tungsten metalinden yapılmış bir filaman (ince tel) bulunur. Lamba içerisindeki halojen gazı, tungsten filamanın incelmesini yavaşlatır ve kararmasını durdurur. Bu da daha uzun kullanım ömrü ve daha güçlü ışık miktarı anlamına gelmektedir.
Halojen lamba açıldığında içerisindeki tungsten filamanı yanmaya ve kızarmaya başlar. Sıcaklık arttığında tungsten atomları filamandan buharlaşır ve ampul içinde birikir. Buharlaşan tungsten atomları, halojen gaz molekülleri ile birleşir ve halojen soğuduğunda tungsten filaman üzerinde yeniden birikir. Bu sürece halojen döngüsü adı verilir. Halojen döngüsü, filamanı güçlendirir ve lambanın ömrünü uzatır.
Halojenli lambalar aydınlatmayı biraz daha verimli kılsa da mükemmel olmaktan uzaktır. Avrupa Tüketici Örgütü’nün verisine göre 2009 yılında Avrupa Birliği, halojen ampuller de dahil olmak üzere verimsiz ampulleri aşamalı olarak kullanımdan kaldırmaya başlanmıştır. Birleşik Krallık hükümeti de, halojen ampullerin üretimi ve ithalatını Eylül 2021'de yasaklamıştır.
Tasarruf yapmak amacıyla 1976’da üretilen diğer bir lamba ise kompakt floresan lambalardır. Enerji Tasarrufu Güveni şirketine göre bunlar, sıradan tüketicilerin kullanımına sunulan ilk gerçek anlamda enerji tasarruflu ampullerdi. Geleneksel bir ampulden %70 - 80 daha az enerji kullanıyordu. Ek olarak akkor ampullerden 50 kat daha uzun, yaklaşık 8.000 saat dayanabilmeleri onları çok daha verimli ve uygun maliyetli hale getiriyordu.
Kompakt floresan ampuller, argon adı verilen bir gaz ve az miktarda cıva buharı içeren bir tüpten elektrik akımı geçtiğinde yanmaktadır. Bu işlem daha sonra görünmez olan ancak Ulusal Çevre Sağlığı Bilimleri Enstitüsü'ne göre tüpün içindeki fosfor adı verilen floresan kaplamadaki molekülleri harekete geçiren ve daha sonra görünür ışık yayan ultraviyole ışık üretir. Enerji tasarrufu teknolojisinde ileriye doğru büyük bir adım atmışlardır ve günümüzde de hala en yaygın kullanılan enerji tasarruflu ampul türüdür.
Daha verimli bir enerji tasarruflu ampul türü ise LED (ışık yayan diyot) ampullerdir. Her ne kadar kökleri 1927'ye dayansa da, Edison Teknoloji Merkezi'ne göre onları gerçekten sadece yaklaşık 20 yıldır yaygın olarak görmeye başladık. Ama ilk çıktığı zamanlarda daha pahalıydılar. Artık daha uygun fiyatlılar ve evlerden ofis binalarına kadar çoğu yerde bulunma olasılıkları artmıştır. Wisconsin Üniversitesi'ne göre enerjilerinin %95'ini ışığa dönüştürdükleri için geleneksel ampullerden daha çok verimliler ve daha uzun ömre sahiptirler.
LED ampullerin diğerlerinden farkı, ışığı filaman veya gazlar ile değil, katı maddeyle üretmesidir. Bu katı hal malzemesi, elektriğin kolayca geçmesine izin veren malzemeden (genellikle alüminyum-galyum-arsenit (AlGaAs)) yapılmış, diyot adı verilen bir yarı iletkendir. Elektrik diyottan geçtiğinde odalarımızda ve sokaklarımızda gördüğümüz ışığı üreten foton adı verilen elektromanyetik parçacıklar yaymaktadır. New York Times'a göre, LED ampuller 50.000 saate kadar dayanabilmektedir. Dolayısıyla genellikle aylarca, hatta haftalarca dayanabilen geleneksel ampullerin aksine, on yıla kadar değiştirilmeleri gerekmemektedir.
Enerji tasarruflu ampuller daha verimli olmasına ve tüketicilerin tasarruf etmesine yardımcı olmasına rağmen asıl faydası çevreye yöneliktir.
Örneğin LED ışıkların ışık üretmek için çok daha az enerjiye ihtiyacı vardır. Innovation in Global Green Technologies (Küresel Yeşil Teknolojilerde İnovasyon) 2020'ye göre tipik bir 84 watt'lık floresan ampul, 36 watt'lık bir LED ile değiştirilebilir ve aynı seviyede ışık sağlayacaktır. Basit bir ifadeyle, daha az enerji kullanan kaynakla, aynı enerji üretilmesi sağlanır. Bu da sera gazı emisyonlarını azaltmaktadır.
Ayrıca, cıva gibi maddeler içeren önceki nesil ampullerin aksine, LED ışıklar herhangi bir toksik madde içermemektedir yani çevreye zarar vermeyecek şekilde kolayca imha edilebilmektedir. Birleşik Krallık gibi tek bir ülkenin evlerini, sokaklarını ve ofislerini aydınlatmak için kullanılan milyonlarca ampulü düşündüğünüzde, ampulleri daha verimli enerji kaynaklarla değiştirmenin dünyaya sağladığı faydalar, yeşil gündemi destekleme konusunda büyük bir potansiyele sahiptir.
