Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.
Желтоватые натриевые и голубоватые люминесцентные и ртутные уличные лампы в Бельгии и соседних странах декабрьской ночью 2013 года / © ESA
Исследователи из Эксетерского университета (Англия) изучили спектр ночного освещения в Европе и пришли к неутешительному выводу: перевод уличных фонарей на светодиоды, похоже, не оправдывает себя в экологическом плане. Искусственный свет стал более синим, из-за чего ухудшается качество сна у людей и сокращаются популяции ночных насекомых. В итоге совокупный вред превышает пользу от энергосбережения, пишут экологи в журнале Science Advances.
Уличное освещение на белых светодиодах стали активно внедрять в ряде европейских стран с 2014 года вместо прежних натриевых и люминесцентных ламп. Такие светодиоды производят 200-300 люмен светового потока на каждый затраченный ватт энергии, тогда как натриевые лампы выдают 100-150 люмен на ватт, а люминесцентные лампы — всего 50-100 люмен на ватт (лампы накаливания: 12-16 люмен на ватт). При этом ресурс светодиодов достигает 100 тысяч часов работы (обычно 30-50 тысяч часов) по сравнению с 16-18 тысячами часов у натриевых ламп и 10-20 тысячами часов у люминесцентных (лампа накаливания может проработать около тысячи часов).
Благодаря этому светодиодные фонари оказываются ощутимо дешевле в эксплуатации, хотя цены на сами светодиоды обычно выше, чем на газоразрядные лампы. Высокая энергоэффективность позволяет сократить потребности в энергии для освещения, и вследствие этого — уменьшить парниковые выбросы электростанций. Это полностью укладывается в европейский курс на «зеленую» энергетику и борьбу с изменениями климата.
Однако спектр света белых светодиодов смещен от желтого цвета, характерного для Солнца и газоразрядных ламп, к синему. Исследования показывают, что это не очень хорошо. Синий свет подавляет выработку мелатонина, который отвечает за смену сна и бодрствования (циркадный ритм) у людей и животных. Об этом Naked Science писал, например, здесь. Также светодиоды усиленно привлекают насекомых, не давая им искать пищу и партнеров для размножения.
Английские экологи решили оценить масштаб проблемы и проанализировали спектральные карты ночного освещения европейских городов, полученные с помощью МКС. На них отчетливо видно, что в 2012-2013 годах уличный свет в городах Европы был преимущественно бело-желтым благодаря натриевым лампам. В период с 2014 по 2020 год спектр городской и сельской засветки действительно сместился к синему цвету. Сильнее всего — в Италии, Румынии, Ирландии, Испании и Великобритании, что привело к сокращению выработки мелатонина у людей и животных в этих странах. Тогда как Австрия и Германия все еще используют для большинства уличных фонарей натриевые лампы с их желтоватым светом.
Профессор экологии и охраны природы в Университете Ньюкасла Даррен Эванс не участвовал в исследовании, но подтвердил опасения своих коллег. Его собственные работы показали резкое сокращение популяции ночных насекомых в английских городах, где больше половины уличных ламп работают на светодиодах. Это разрушает пищевые цепи и грозит полной перестройкой городских и сельских экосистем. По словам Даррена Эванса, власти Великобритании плохо спрогнозировали последствия перевода освещения на белые светодиоды. Особенно для здоровья людей, которые из-за посиневшего уличного освещения могут хуже спать и чаще испытывать бессонницу.
Экологи предлагают несколько путей решения этой проблемы. Например, можно приглушать свет фонарей в ночное время. Или менять полосу пропускания светодиодных ламп, чтобы вернуть спектр излучения в область желтого цвета. Власти некоторых британских муниципалитетов так и поступают, и по мнению Даррена Эванса, эту практику стоило бы расширить на другие регионы и страны.
Комментарии
Что мешает перейти на светодиоды с тëплым спектром?
А ничего. Просто тупые.
Во-первых - это не дёшево заменить десятки и сотни тысяч светильников. Во-вторых - так же считается, что оранжевый свет загрязняет зрительное пространство, нежели белый, который просто "подсвечивает" окружающую среду.
Ps: хотя мне оранжевый больше по-душе, он красивее смотрится
По-моему, если от холодного белого света у кого-то разыгрывается бессонница, то это скорее к невропатологу.
"...светодиоды усиленно привлекают насекомых, не давая им искать пищу и партнеров для размножения" - это вообще за гранью. На юге вечером у любой лампочки накаливания мошкары - тучи.
"Его собственные работы показали резкое сокращение популяции ночных насекомых в английских городах, где больше половины уличных ламп работают на светодиодах." А вот это интересно! Может, комаров поменьше станет?
В общем, британские ученые™, как всегда, работают, не покладая рук. Радуют нас.
Я лично участвовал в проверке привлекательности разных ламп для насекомых, причём в южной тайге. И ответственно заявляю, что вокруг натриевых ламп насекомых на порядок меньше, чем вокруг ламп с синеватым спектром.
Правильно. Лампы для ловушек насекомых имеют синий спектр. Если "душить" синий спектр в бытовых светодиодах, то энергоэффективность резко снизится, потому его и оставляют.
Если ориентироваться на спецификации, то у одинаковых белых светодиодов с теплым и холодным спектром световой поток заявляют один и тот же.
Лично мне больше нравится "прохладная" цветовая температура 5-6 тыс. К. Выше не надо, а то у людей лица становятся, как в морге) 4000 К и ниже - желтушно, противно, фу.
Следует признать, что у более жёлтых все таки слегка поменьше. Так как больше света надо ковертировать из синего, а это потери.
Правильно. У ответственных производителей указано, что лампы с тёплым светом (3000 К) имеют меньший световой поток, чем с холодным светом.
Невропатолог тут ни причём. Давно уже доказано влияние света на психологическое и физическое состояние человека. Синий спектр, как и было упомянуто в статье, действительно влияет на выработку мелатонина. Ровно как и тёплый свет... Но тут на самом деле необходимо учитывать комплексное влияние; малая амплитуда освещённости, коэффициенты пульсации, КЦТ в зависимости от времени суток, меланопическая освещённость и многое другое...
Комментарий удален пользователям или модератором...
У бытовых светодиодных ламп основная проблема, по-моему, не в светодиодах собственно, а в преобразователе ~220В/=5-12В. Уж очень они в этом формате получаются маленькими и перегруженными по теплу.
50000 часов непрерывного свечения для белых люминофорных светодиодов - это, по моему опыту, нормально, если, конечно, считать нормальным потерю 30-50% яркости.
Монохромные светодиоды, по сравнению с белыми, практически вечные - опять-таки по опыту.
Светодиодные китайцы -- это чистой воды лотерея. Могут светить и долго, а могут и два дня... В Ютубе даже есть курсы по восстановлению инвалидов. Там же рекомендуют сверлить в них по кругу отверстия для охлаждения... )
Или повесить наконец занавески блин
Светоотдача 200-300 лм/Вт звучит как-то фантастично. В спецификациях максимум что я наблюдал это где-то 170 при токе в 350 мА. И это без учёта потерь на драйвере.
Нет смысла сравнивать срок службы бытовых светодиодных ламп с уличными светильниками. В бытовых как такового охлаждения нет, там температура на кристалле за сотню может спокойно переваливать. Пластиковый корпус отводу тепла не способствует. В промышленных светильниках все же как правило есть радиатор, и температура на кристалле уже градусов 60-80 будет, и светодиоды уже получше стараются совать. И судя по отчетам LM-80 срок службы зачастую в драйвер упрется чем в светодиоды. Зачем в уличное освещение пехают светодиодны с цветовой температурой выше 4000К мне тоже не понятно. В сумерках, по крайней мере мне, приятнее на жёлтый свет смотреть.
Кстати, раз белые светодиоды препятствуют сну за большим наличием синего спектра, интересно было бы сравнить статистику аварий при разной цветовой температуре освещения.
Это, наверное, для уменьшения срока службы, чтобы больше продавать (такие лампочки стоят в разы дороже ламп накаливания). Иначе -- для меня загадка, почему китайцы делают и колбы и цоколи сплошными? когда сделать их с мелкими дырочками охлаждения -- никаких проблем...
Именно поэтому стоит рассмотреть варианты перехода на биодинамическое освещение внешней среды.
А синий, как они пишут, цвет - это из - за дешёвого китайского говна, которое повсеместно везде закупают. Нормальные светильники с высокой энергоэффективностью не будут иметь такого ярковыраженного синего спектра.
Так может не стоит спать на улице под этими фонарями, а дома лучше, и окошки закрыть.
Безграмотная статья.
А комментарии - еще безграмотней.
Во первых, диоды могут быть любого цвета, тем более с имитацией натриевых ламп.
Во вторых, кпд диодов не выше, чем у натрия. Где то 90-95 люмен/ватт. Выше 120 - экспериментальные модели, существующие только в лабораториях. В то время как натрий выдает около140 л/ватт.
Ну и куча других ляпов.
А комментаторам скажу: да, зелено - голубой цвет с длиной волны 480 нм, сильно разрушает циклы сна. А синяя компонента привлекает насекомых.
И поэтому в Москве есть директива, ограничивающая количество синего в уличных источниках света. Но просвещённая Европа до этого почему то так и не дошла.