Forskere ved King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) og King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST) i Saudi-Arabien har udviklet en innovativ nanobelægningsteknologi, der kan forbedre energieffektiviteten af LED-gadelygter betydeligt og reducere CO2-udledningen, hvilket er af stor betydning for belysningsindustrien.
Undersøgelsen, der er offentliggjort i tidsskriftet Light: Science & Applications, viser, at hvis den anvendes alene i USA, kan den reducere mere end 1,3 millioner tons kuldioxidudledning hvert år, hvilket har en positiv drivkraft for forbedringen af det globale energiforbrug til belysning.
(Belysning) er en enorm kilde til energiforbrug og tegner sig for omkring 20 % af verdens samlede elforbrug og næsten 6 % af drivhusgasemissionerne. Gade(belysning) tegner sig også for 1-3 % af den globale elforbrug, hvilket er en byrde for kommunale enheder. Selvom LED'er er effektive lyskilder, omdannes omkring 75 % af energien til varmeenergi under drift, hvilket har en negativ indvirkning på (belysnings)effekten og lampens levetid. Høje temperaturer reducerer ikke kun (belysningens) lyseffektivitet, men forkorter også lampens levetid. Derfor er effektiv varmestyring afgørende for at forbedre LED(belysnings)ydeevne.
Nøglen til forskerholdets udvikling er et nanomateriale kaldet nanoPE (nanoporøs polyethylen). Dette materiale er lavet af almindelig polyethylen, og en særlig proces bruges til at lave huller på kun 30 nanometer (omkring en tusindedel af et hår). Dets unikke karakter er, at det tillader infrarødt lys (den primære kilde til termisk stråling) at trænge effektivt ind (mere end 80%), samtidig med at det reflekterer synligt lys effektivt (mere end 95%), hvilket gør det muligt at optimere (belysnings)effekten.
For at maksimere effektiviteten af nanoPE foreslog forskerne at installere LED-gadelygter belagt med dette materiale "hupside down". På denne måde kan den varmeenergi (infrarødt lys), der genereres af lampen, glat trænge ind i nanoPE og stråle opad mod himlen for at spredes, mens det synlige lys, der kræves til nedadgående (belysning), effektivt reflekteres til jorden. Dette er helt anderledes end designet af traditionelle LED'er, hvor varmeenergien fanges indeni, og lampehovedet vender nedad, og det er et innovativt gennembrud inden for (belysnings)teknologi.
De eksperimentelle resultater bekræftede, at efter påføring af nano-polyethylenbelægningen blev LED'ens temperatur reduceret med 7,8 °C under laboratorieforhold og 4,4 °C ved udendørs målinger, og (belysnings)effektiviteten blev øget med henholdsvis ca. 5 % og 4 %. Professor Qiao Qiang, leder af studiet, understregede, at selv en lille forbedring i (belysnings)effektiviteten kan have en enorm indflydelse på bæredygtig udvikling, når den anvendes i stor skala. Medforfatter Dr. Hussam Qasem mener også, at dette design forbedrer varmeafledningen betydeligt, samtidig med at det opretholder en høj (belysnings)effektivitet, og det er en potentiel løsning til bæredygtig (belysning), som forventes at blive bredt anvendt inden for (belysnings)området i fremtiden.
