中國推廣節能照明有助減少霧霾

中國科學(xué)家近日于長(cháng)春交流展示了他們有關(guān)燈泡和顯示屏的最新研究成果，希望通過(guò)推廣新的半導體照明技術(shù)，為中國節約能源，降低溫室氣體排放強度。

隨著(zhù)中國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，中國的能源消耗也在高速增長(cháng)，2014年中國煤炭消費占全球的47.4%。近期國內城市嚴重霧霾以及全球變暖等問(wèn)題使得中國發(fā)展節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)愈發(fā)迫在眉睫。

半導體照明(LED)產(chǎn)業(yè)作為低能耗、低排放的典范，成為了中國節能減排目標中的戰略新興產(chǎn)業(yè)，因而備受重視。中國科學(xué)院于2013年開(kāi)始實(shí)施“璀璨行動(dòng)”，旨在推動(dòng)半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中科院電工研究所研究員許海平介紹，目前中國的照明用電占總電能消耗的15%至20%。新一代的LED光源技術(shù)節能潛力是非常大的，如果在全國推廣LED照明技術(shù)，可以有效節省10%以上的全國發(fā)電量。

中國科學(xué)院半導體所研究員、半導體照明中心主任李晉閩說(shuō)，半導體節能減排的效果非常明顯，截止到目前，半導體照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值是4200億元，節約用電2000億度，減少二氧化碳排放2000萬(wàn)噸。“璀璨行動(dòng)”計劃將科研成果推廣到企業(yè)，以揚州中科半導體照明有限公司為例，其一年生產(chǎn)的LED芯片，如果應用于照明，減少的二氧化碳排放量相當于北京市所有汽車(chē)一年的減排量。

據介紹，中國已成為全球最大的照明產(chǎn)品生產(chǎn)基地，且即將成為全球最大的照明產(chǎn)品消費市場(chǎng)。中國政府對LED照明產(chǎn)業(yè)給予了充分的扶持，2014年中國通用照明產(chǎn)值約1171億元，LED照明產(chǎn)品國內銷(xiāo)售數量占照明產(chǎn)品國內總銷(xiāo)售數量的16.4%，比2013年的8.9%上升約7個(gè)百分點(diǎn)。

有人質(zhì)疑，LED產(chǎn)品在制造過(guò)程中較多地消耗資源和能源，LED照明產(chǎn)業(yè)真的是節能產(chǎn)業(yè)嗎？

“璀璨行動(dòng)”項目負責人、原中科院院地合作局局長(cháng)戚強說(shuō)，關(guān)鍵取決于產(chǎn)品壽命。如果壽命短，它實(shí)際上是一個(gè)耗能耗材的產(chǎn)業(yè)。為此，專(zhuān)家們完成了4類(lèi)光源20余種燈具節能壽命計算。

中科院長(cháng)春光機所研發(fā)中心研究員孫強說(shuō)，LED照明產(chǎn)品的使用壽命已經(jīng)成為業(yè)內最為關(guān)注的問(wèn)題之一。LED光源壽命長(cháng)達數萬(wàn)小時(shí)，目前行業(yè)內LED照明產(chǎn)品壽命測試一般采用美國“能源之星”推薦的6000小時(shí)測試，測試周期接近9個(gè)月。“如此長(cháng)時(shí)間的測試方法仍嚴重制約了LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

為此，中科院的專(zhuān)家們探索出產(chǎn)品壽命快速檢測機理，將LED產(chǎn)品壽命檢測時(shí)間由6000小時(shí)縮短至1000小時(shí)。

孫強說(shuō)，據行業(yè)估計，LED產(chǎn)品的加速壽命測試時(shí)間每縮短1000小時(shí)將帶來(lái)20%的經(jīng)濟利潤。

LED照明的核心是用熒光粉吸收藍光再轉化為白光，人們關(guān)注藍光是否安全。有研究表明，近視的問(wèn)題與光譜有關(guān)。

中科院昆明動(dòng)物所研究員胡新天說(shuō)，目前科學(xué)家正在用猴子試驗LED照明對視力對影響，因為猴子的視覺(jué)系統與人相似。

“試驗是嚴格按照國際標準進(jìn)行的，每一項試驗都有由科學(xué)家和獸醫組成的倫理委員會(huì )監督，猴子一天工作不能超過(guò)四個(gè)小時(shí)。”胡新天說(shuō)。

據介紹，目前一百多天的試驗顯示，在正常條件下使用常規的LED光源對視力是安全的。但LED光源對于幼年猴子的視力影響，還要再經(jīng)過(guò)兩三年試驗才能得出結論。

“由于LED燈可以調節光譜，我們很有可能找到能夠降低近視的光譜。”胡新天說(shuō)。“我們也在研究智能手機、計算機、電視機顯示屏對視力和腦功能的影響。”

此外，科學(xué)家還希望未來(lái)能研制出針對人類(lèi)不同情緒的光源，按需給光?？茖W(xué)家發(fā)現，有的光能讓人精力集中，有的能讓人精神放松，有的則有助于增強記憶。

“比如，阿爾法波是一種腦電波，一般人處于安靜放松的狀態(tài)時(shí)，腦內的阿爾法波就會(huì )上升。我們對猴子用不同顏色的光去測試，目前的結果顯示，暖白光會(huì )讓猴子腦內的阿爾法波上升。今后如果研制出能夠讓人安靜的燈，就可用于類(lèi)似醫院這樣的場(chǎng)所。”胡新天說(shuō)。