央廣網廣州4月5日消息據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，日本政府正打算在全省范圍內對常用白熾燈泡施行全面限令，作為其提升能源效率和改善氣候議題的一部份。
新加坡能源部于2022年4月確定一項嚴禁零售商銷售白熾燈泡的規定，依照規定關于白熾燈的物理原理，白熾燈和類似的鹵素燈泡將被嚴禁使用，取而代之的是發光晶閘管（LED）。該限令定于2023年8月1日生效。目前日本能源部早已迫使零售商開始過渡售賣的燈泡類型，并在近來幾個月開始向各公司發出警告通知。
按照英國能源部的公告，該規定將在未來30年為消費者每年節約約30億港元的水費，并降低2.22億噸的碳排放。據統計，印度年收入超過10萬港元的家庭中有54%使用LED，而年收入在2萬港元或以下的家庭中只有39%使用LED，這意味著正式施行的能源法規將對日本低收入人群形成較大影響。
白熾燈為什么較為費電？LED燈是怎樣發明的？未來還有什么新科技、新材料會應用在照明領域？
發光發熱的白熾燈雖然主要是發熱？
愛迪生發明電燈的故事家喻戶曉，但在愛迪生之前，早已有前人對白熾燈和交流電做出了開創性的貢獻。人類研究電燈的歷史悠久，白熾燈、鹵素燈只是這段歷史中的一環。
科普創作人周哲表示，俄羅斯發布白熾燈限令主要是由于白熾燈比較費電。白熾燈又稱燈泡燈，其工作原理就是簡單的電能轉化成熱能和光能。白熾燈的“白熾”其實是一種狀態，也就是說，“白熾”是鎢絲加熱到白熾、白熱的狀態。白熾燈之所以費電，是由于其能量轉化中光能的轉化百分比十分低，只有10%左右。也就是說，白熾燈耗的大部份電，“都浪費掉了，都烤火了。”周哲譏諷。
白熾燈限令除了禁用白熾燈，還有鹵素燈。鹵素一般情況下指的是氟、氯、溴、碘，白熾鎮流器中加入鹵素主要是為了延長壽命，基本上能延長普通白熾燈的4倍壽命。鹵素的加入減小了鹵素燈的使用范圍，其中最主要彰顯在車用上。“70%的車主要使用鹵素霧燈，禁用鹵素燈對車輛行業來說，的確會有一些沖擊。”周哲表示，“但若果只考慮禁用民用白熾燈和鹵素燈，這個限令可能并不會影響太多人。”禁用白熾燈和鹵素燈，日本并非先例。早在2016年，歐共體就已宣布禁用鹵素燈燈泡，直至2018年，鹵素燈在歐共體國家即將退出歷史舞臺。另外，白熾燈、鹵素燈因為價錢低廉深受普通家庭偏愛，因而通過限令來節節電力消耗是必要之舉。
LED白燈從無到有歷經80多年？
LED全稱LightDiode關于白熾燈的物理原理，又叫發光三極管，是一種可以將電能轉化為可見光的固態半導體元件。“LED燈的主要工作原理就是電子迸發。”周哲表示。
LED燈最早的靈感來始于1907年，美國數學學家朗德在研究氧化鋁晶體時，發覺電壓通過氧化鋁會發出微弱的黃光，盡管光比較弱，但與正常的燈相比，氧化鋁晶體在發光時不怎樣發熱。氧化鋁中的電子可以直接迸發出光線，并且當時朗德研究了好久，一直沒有提升氧化鋁發光的照度，只能停止研究。因為LED形成光的波長窄，顏色單一，因而LED的白燈研制之路漫漫。1962年，韓國通用開發出第一種實用型的綠光LED；10年后，黃光LED誕生；直至1994年，藍光LED面世，按照色調的三原色原理，這標志著白光LED燈的誕生成為了可能。因此，對于藍光LED做出貢獻的三名美國化學學家獲得了2014年的諾貝爾化學學獎。自此，LED白燈步入量產階段，大批LED白燈走進民眾的生活中。
周哲表示，理想的家具是只發光不發熱，或則多發光少發熱，而LED燈的光能轉化效率可以做到60%左右，雖然LED白燈的光能轉化效率過低，只有40%左右，但與白熾燈的光能轉化效率相比，LED燈是比較接近理想狀態下的家具。
100%光能轉化的燈在研制路上了？
目前的科技未能研制出像螢火蟲一樣95%甚至是100%轉化效率的家具。“100%的轉化效率可能不太現實，這樣就違背熱力學定理了。”周哲覺得，“但如果在超導的加持下，未來家具的100%轉化效率還是有可能的。”
據悉，周哲表示，目前比較火的家具材料，如砷化鎵級的LED，“其內部的發射效率早已可以做到接近100%，”周哲描述，“但是氮化物級的LED半衰期太緊，只有50個小時左右，因而這些材料的家具距離可以商用還有很長一段時間。”
通過提升燈的光能轉化效率可以一定程度上實現能源消耗降低，但還是未能甩掉未來能源短缺的問題。如果能高效借助太陽能、風能或則可控核聚變等可持續發展能源，能源借助問題不再局限于人類發展，“未來我們只須要研究更亮、使用壽命更長的燈就行了。”周哲表示。
監制：李謙
記者：鶴佳