توصلت جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية "كاوست" عبر دراسة بحثية حديثة؛ لإمكانية التقليل من انبعاثات الكربون الناتجة عن مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل بتقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء "LED" بالتعاون مع ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية "كاكست".
وأثبتت الدراسة أن مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء "LED" حرارته تؤدي إلى تعرض مكوناتها الإلكترونية للتلف، ويقلل من عمرها الافتراضي في الواقع، وفقدان حوالي 75% من الطاقة المدخلة في مصابيح "LED" على هيئة حرارة, وتعمل المادة النانوية، التي تسمى النانو بولي إيثيلين "nanoPE" على تعزيز انبعاث الإشعاع الحراري من سطح مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء "LED" لتقليل درجة حرارتها.
وأوضح قائد الدراسة في "كاوست" البروفيسور تشياو تشيانغ غان, أن مصابيح "LED" هي مصادر الإضاءة المفضلة؛ بسبب كفاءتها الفائقة وعمرها الافتراضي, ولكن يمكن تحسينها أكثر من خلال عمل بعض التعديلات البسيطة، التي تحدث فرقًا كبيرًا في الاستدامة, مشيرًا إلى أن الإضاءة تمثل حوالي 20% من الاستهلاك السنوي للكهرباء في العالم، وتسهم فيما يقرب من 6% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية.
من جانبه، بين المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست" الدكتور حسام قاسم, أن الدراسة تسهم بشكل كبير من تبريد مصابيح "LED" مع الحفاظ على كفاءة الإضاءة العالية، مما يجعله حلًا واعدًا لإنارة مستدامة في المملكة, مظهرة الدراسة أن أكثر من 80% من الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن مصابيح "LED" المطلية بالنانو بولي إيثيلين تمر عبر المادة وتتجه نحو السماء، بينما يُعكس أكثر من 95% من الضوء المرئي عنها ليعود إلى الأرض، مما يضيء المساحة أسفل المصابيح.
وعرفت الدراسة بتقنية "nanoPE" التي تصنع من مادة البولي إيثيلين وهو البلاستيك الأكثر إنتاجًا على الصعيد العالمي, ولإنشاء بلاستيك نانوي يعكس الضوء ذا الطول الموجي المنخفض "الضوء المرئي" ولكنه يسمح بمرور الضوء ذي الطول الموجي العالي "الأشعة تحت الحمراء" صَنع العلماء مسام صغيرة تصل إلى 30 نانومتر - أي أصغر بحوالي 1000 مرة من سمك شعرة الإنسان في البلاستيك بالإضافة إلى تمديده وتحويله إلى طبقة رقيقة.
يذكر أن هذه الدراسة تم نشرها في المجلة العلمية Light: Science & Applications, وأسهم في هذا العمل الأستاذان عثمان بكر و بون أوي، وباحث ما بعد الدكتوراة في "كاوست" سايشاو دانغ، وطالب الماجستير حسن المحفوظ، والأستاذ المساعد في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية البروفيسور عبدالرحمن العجلان.