منحت جائزة نوبل في الفيزياء، هذا العام للعلماء اليابانيين إسامو أكاساكي، وهيروشي آمانو، وشوجي ناكامورا، لاختراعهم الصمامات الثنائية الباعثة للضوء الأزرق.
ورغم قصر عمره إلا أن الاختراع الجديد غيّر الكثير من جوانب الحياة العملية وأضاء عالمنا ومن شأنه إضاءة بقاع في العالم لا يمكن إضاءتها في ظل الارتفاع المفرط في ثمن توليد الكهرباء والزيادة المطردة في استهلاك الكهرباء في العالم.
فمن الناحية الفيزيائية، فإن إنتاج الضوء الأزرق، يمكننا من مزجه مع الضوءين الأخضر والأحمر لنحصل على الضوء الأبيض اللامع، كما أنه يمكن إنتاج الضوء الأبيض من خلال تهييج الفسفور لإنتاج الضوءين الأخضر والأحمر ومزجهما مع الأزرق لإنتاج الضوء الأبيض.
وأهم فوائد الضوء الأبيض الذي ينتجه الصمام الثنائي أن كفاءة المصابيح الضوئية التي تستخدم هذه التكنولوجيا تفوق كفاءة المصابيح الكلاسيكية التي اخترعها العالم أديسون التي تعتمد على تسخين الفتيل لدرجة حرارة عالية لكي يبعث الضوء، فبالمقارنة، فإن نسبة الإضاءة لكل كيلو واط لمثل هذا الفتيل تساوى 17 إضاءة (Lumn) لكل واط في حين أن الإضاءة للمصابيح المصنعة باستخدام تكنولوجيا الصمامات تساوي 300 إضاءة لكل واط. مما يجعل كفاءة هذه المصابيح عالية.
كما أن المقارنة لا تقف هنا، حيث إن العمر الزمني للمصابيح المصنعة باستخدام الصمامات الباعثة للضوء يفوق العمر الزمني للمصابيح التقليدية بـ 100 مرة وبفرق جهد أقل بكثير مما تحتاج إليه المصابيح التقليدية! ويمكن النظر في هذه الحقائق من عدة زوايا بما في ذلك الفوائد الاقتصادية و تأثيرها الإيجابي على البيئة؛ لأن كمية الطاقة اللازمة لتشغيل هذه المصابيح ستكون أقل بكثير من تلك اللازمة لتشغيل المصابيح التقليدية وبذلك فسوف تقلل من الآثار السلبية على البيئة، خاصة انبعاث ثاني أكسيد الكربون الملوث الأساس للبيئة.
وتحدث عدد من العلماء عن فوائد هذه التكنولوجيا، حيث وصفها تجمع علماء جائزة نوبل «هذا الاختراع سيضيء القرن الحادي والعشرين، كما أضاءت المصابيح الوهاجة القرن العشرين».
وأضاف العالم السويدي بير دلسنغ «نحن نعرف أن ربع الطاقة الكهربائية التي ينتجها العالم اليوم تستخدم في الإنارة (بما في ذلك المنازل والمصانع والمرافق العام)، وبذلك يكون من أهم فوائد هذه الاختراع هو تخفيض هذه النسبة».
وأضاف أنه يوجد في العالم اليوم أكثر من مليار شخص يعيشون في أماكن لا توجد فيها مصادر إضاءة، فمثل هذه التكنولوجيا ذات الكفاءة العالية ستمكنهم من استخدام الصفائح المنتجة للطاقة الشمسية لاستخدامها كمصدر للطاقة الكهربائية.
د. حسين محمد المهدي
قسم الفيزياء التطبيقية كلية العلوم – والقائم بأعمال عميد الخدمات الأكاديمية المساندة
بجامعة الشارقة
عدد اليوم
