Đã từng có một thời kỳ, bóng đèn sợi đốt không còn được sử dụng trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày, với lý do chúng vô cùng lãng phí điện năng. Nhưng với công nghệ mới có khả năng "tái sử dụng" nhiệt năng phát ra, có lẽ bóng đèn sợi đốt mới chính là loại bóng đèn tiết kiệm điện nhất.
Thời điểm châu Âu hạn chế việc tiêu thụ bóng đèn sợi đốt truyền thống, cũng là lúc mà các gia đình bắt đầu tỏ ra "điên đầu" với phương án chiếu sáng trong nhà. Bởi lẽ, bóng đèn huỳnh quang với ánh sáng chớp tắt liên tục, hay ánh sáng trắng đơn điệu của bóng đèn LED, khiến cho rất nhiều người nhớ về ánh sáng ấm áp đến từ bóng đèn dây tóc ngày xưa.
Thế nhưng, bóng đèn dây tóc gặp phải một vấn đề vô cùng nghiêm trọng - tốn điện, do phần lớn điện năng dùng cho loại đèn này bị chuyển hóa thành nhiệt năng. Bất lợi này khiến cho bóng đèn dây tóc truyền thống dần dần mất đi chỗ đứng trước những loại đèn khác tiết kiệm điện hơn rất nhiều lần.
Các nhà khoa học tại Mỹ tin rằng họ đã tìm ra được phương án để có thể đưa bóng đèn sợi đốt trở lại với các hộ gia đình, thông qua việc sử dụng một cấu trúc tinh thể đặc biệt cho bóng đèn, nhờ vậy "tái sử dụng" được năng lượng bị mất đi do quá trình chuyển hóa thành nhiệt năng, nhưng vẫn cho phép ánh sáng đi qua.
"Phần năng lượng mà bình thường sẽ bị mất đi, nay được tái sử dụng trở lại để chiếu sáng", - giáo sư Marin Soljacic, đến từ MIT, cho biết.
Đã từng có thời, bóng đèn dây tóc "thống trị" lĩnh vực chiếu sáng.
Thông thường, hiệu suất của bóng đèn sợi đốt truyền thống chỉ đạt khoảng 5% - 95% điện năng còn lại bị lãng phí ra ngoài môi trường. Bóng đèn LED và bóng đèn huỳnh quang đạt hiệu suất khoảng 14%. Và các nhà khoa học tin rằng, loại đèn sợi đốt mới có thể đạt hiệu suất lên tới 40%.
Hơn nữa, lợi thế vốn có của bóng đèn sợi đốt truyền thống vẫn được giữ nguyên, với "chỉ số hoàn màu" (Color Rendering Index - CRI) bằng 100 - tức vật được chiếu sáng sẽ có màu sắc giống hệt như ở điều kiện dưới ánh sáng mặt trời. Trong khi đó, bóng đèn huỳnh quang và bóng đèn LED, chỉ số hoàn màu càng cao thì hiệu năng chiếu sáng càng thấp. Vì CRI tỉ lệ nghịch với hiệu xuất chiếu sáng nên đèn càng tiết kiệm điện và có cường độ ánh sáng mạnh thì càng cho ánh sáng có độ trung thực màu sắc thấp.
"Chiếc bóng đèn này chỉ là bản mẫu để thể hiện sơ bộ ý tưởng của chúng tôi, vậy nên tiềm năng thực sự của chúng sẽ còn lớn hơn rất nhiều lần" - ông Ivan Celanovic, trưởng bộ phận nghiên cứu dự án, chia sẻ.
"Điều quan trọng hơn cả, là bản mẫu này đã đã đạt được chỉ số hoàn màu gần như tuyệt đối".
Cho đến khi chúng được thay thế bởi bóng đèn huỳnh quang.
"Đây chính là lý do tại sao mà bóng đèn sợi đốt đã từng thống trị lĩnh vực chiếu sáng trong suốt một thời gian dài: mọi người ưa thích ánh sáng ấm áp này hơn so với ánh sáng trắng tẻ nhạt của bóng đèn huỳnh quang".
Vào năm 1878, nhà vật lý và hóa học người Anh - Joseph Swan - đã phát minh ra chiếc bóng đèn sợi đốt đầu tiên, kết thúc thời kỳ con người đốt nến và mỡ động vật để chiếu sáng. Bóng đèn này hoạt động bằng việc đốt nóng một sợi Vonfram tới nhiệt độ khoảng 2.700 độ C. Sợi "dây tóc" được đốt nóng này sẽ phát ra quang phổ rất rộng để chiếu sáng cho các vật xung quanh.
Tuy nhiên, phần lớn năng lượng cung cấp cho loại bóng đèn này bị lãng phí dưới dạng nhiệt năng. Điều này khiến cho rất nhiều quốc gia quyết định hạn chế và tiến đến ngừng sử dụng bóng đèn sợi đốt, nhằm mục đích tiết kiệm điện. Chính quyền Anh đưa ra thông báo vào năm 2007 về việc hạn chế, tiến đến ngừng sử dụng hoàn toàn bóng đèn sợi đốt vào năm 2011. Nhưng một số nhà sản xuất đã tìm được cách "lách luật" để bán bóng đèn sợi đốt, lấy lý do phục vụ nhu cầu của các tòa nhà công nghiệp.
Bản mẫu của loại đèn sợi đốt mới.
Theo tính toán của Tổ chức Tiết kiệm Năng lượng, trung bình mỗi năm phòng khách của một gia đình sẽ tiêu tốn khoảng 245.000 VNĐ nếu chiếu sáng bằng bóng đèn sợi đốt. Con số này, đối với bóng đèn huỳnh quang là 49.000 VNĐ, còn bóng đèn LED là 41.000 VNĐ.
Tuy nhiên, loại bóng đèn sợi đốt mới dự tính sẽ chỉ tiêu tốn 16.000 VNĐ tiền điện mỗi năm, hơn nữa còn bảo đảm sức khỏe cho gia đình.
Các nhà khoa học trong những báo cáo trước đây đã từng cảnh báo, ánh sáng của các loại bóng đèn huỳnh quang có thể khiến con người mất ngủ vào buổi đêm. Hơn nữa, trong quá trình sản xuất bóng đèn còn sử dụng một vài loại hóa chất độc hại.
Giáo sư Gang Chen, đến từ MIT chia sẻ thêm: "Tiềm năng chiếu sáng của loại bóng đèn mới này hết sức thú vị".
Nghiên cứu này hiện đã được đăng tải trên tạp chí Nature Nanotechnology.